我已经在 AS3 中实现了 A* 算法,并且它运行良好,但有一件事例外。通常,生成的路径不是到达目标最“自然”或平滑的路线。在我的环境中,对象可以像水平或垂直移动一样,以相同的代价对角移动。这是一个非常简单的例子;起点用 S 标记,终点用 F 标记。
| | | | | | | | | |
|S| | | | | | | | |
x| | | | | | | | | |
x| | | | | | | | | |
x| | | | | | | | | |
x| | | | | | | | | |
x| | | | | | | | | |
|F| | | | | | | | |
| | | | | | | | | |
| | | | | | | | | |
如你所见,在第一轮查找中,节点 [0,2]、[1,2]、[2,2] 都将被添加到可能的节点列表中,因为它们都具有 N 的分数。我遇到的问题出现在下一步,当我尝试决定接下来要处理哪个节点时。在上面的示例中,我使用 possibleNodes[0] 来选择下一个节点。如果我将其更改为 possibleNodes[possibleNodes.length-1],我会得到以下路径。
| | | | | | | | | |
|S| | | | | | | | |
| |x| | | | | | | |
| | |x| | | | | | |
| | | |x| | | | | |
| | |x| | | | | | |
| |x| | | | | | | |
|F| | | | | | | | |
| | | | | | | | | |
| | | | | | | | | |
然后用 possibleNextNodes[Math.round(possibleNextNodes.length / 2)-1]
| | | | | | | | | |
|S| | | | | | | | |
|x| | | | | | | | |
x| | | | | | | | | |
x| | | | | | | | | |
x| | | | | | | | | |
x| | | | | | | | | |
|F| | | | | | | | |
| | | | | | | | | |
| | | | | | | | | |
所有这些路径都具有相同的成本,因为它们都包含相同数量的步骤,但是,在这种情况下,最合理的路径如下…
| | | | | | | | | |
|S| | | | | | | | |
|x| | | | | | | | |
|x| | | | | | | | |
|x| | | | | | | | |
|x| | | | | | | | |
|x| | | | | | | | |
|F| | | | | | | | |
| | | | | | | | | |
| | | | | | | | | |
有没有一种正式认可的方法可以使路径看起来更合理,而不仅仅是数学上正确?
回答:
你需要为你的启发式函数添加一个决胜器。这里的问题是有很多路径具有相同的成本。
对于一个简单的、倾向于直线的决胜器,你可以使用叉积。也就是说,如果 S 是起点,E 是终点,X 是算法中的当前位置,你可以计算 S-E 和 X-E 的叉积,并对启发式函数添加一个惩罚,惩罚的大小取决于它偏离 0(= 直线)的程度。
用代码表示:
dx1 = current.x - goal.x
dy1 = current.y - goal.y
dx2 = start.x - goal.x
dy2 = start.y - goal.y
cross = abs(dx1*dy2 - dx2*dy1)
heuristic += cross*0.001
另请参阅 http://theory.stanford.edu/~amitp/GameProgramming/Heuristics.html#S12,这是一个关于 A* 的优秀教程。