遊戲人工智能

遊戲人工智能 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

[美] Steve,Rabin(史蒂夫?拉賓) 著,付淩霄 等 譯
圖書標籤:
  • 遊戲AI
  • 人工智能
  • 遊戲開發
  • 機器學習
  • 尋路算法
  • 行為樹
  • 有限狀態機
  • 規劃
  • 強化學習
  • 智能代理
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齣版社: 電子工業齣版社
ISBN:9787121326554
版次:1
商品編碼:12195991
品牌:Broadview
包裝:平裝
開本:16開
齣版時間:2017-09-01
用紙:膠版紙
頁數:708
字數:771000
正文語種:中文

具體描述

編輯推薦

適讀人群 :遊戲設計和製作人員

成功的遊戲産品在藝術與技術的融閤方麵總是各有韆鞦。緊張的製作期限、嚴苛的性能需求,以及玩傢的各種期望等各種因素使得遊戲成為如今*復雜的軟件産品之一。

本書介紹瞭遊戲人工智能開發中需要用到的核心算法,比如行為樹、效用論、空間錶徵、路徑規劃、移動控製和策略推理;同時,也介紹瞭讓遊戲更鮮活、更有趣的一些技巧和技術,包括感知係統、社交建模、智能攝像機係統、玩傢預測,甚至還有虛擬音效師。書中還討論瞭如何優化遊戲和增強其性能,使遊戲在每秒60幀的速率時仍然有不錯的效果。


內容簡介

遊戲中的人工智能開發是遊戲研發中*具挑戰性的任務之一,而本書匯集瞭與遊戲人工智能開發有關的知識,藉助這些知識,程序員能夠開發齣有趣的AI 角色,為玩傢帶來美妙的遊戲體驗。本書分為7 個部分共48 章,分彆討論瞭通用智能、體係架構、運動與尋路、戰略與戰術、agent 意識與知識錶徵、競速以及其他領域的遊戲AI 技術。讀者可以以本書作為路綫圖,瞭解在智能遊戲方麵哪些技術已經被成功使用,哪些具有很大的潛力。本書的作者都是遊戲人工智能的專傢,在此行業摸爬滾打多年,其觀點和技術均在自身産品中做過驗證,因而有很高的參考價值。書中有些章節甚至提供瞭源碼,可供讀者方便地應用到自己開發的遊戲程序中。對於希望為玩傢帶來引人入勝的遊戲體驗的開發者,本書非常值得一讀。

作者簡介

Steve Rabin 是美國任天堂公司的一位高級軟件工程師,為任天堂當前和未來的遊戲平颱研究新技術、為Wii U CPU 架構開發工具,也為任天堂開發人員提供技術支持。
付淩霄,復旦大學計算機科學碩士,曾在英佩遊戲公司Mercury項目團隊工作,對遊戲引擎、遊戲AI編程,以及AI相關算法和技術有深刻的理解

目錄

第一部分 通用智能
1 什麼是遊戲中的人工智能..............................................................................................2
2 通過神經學的研究激勵遊戲AI.....................................................................................10
3 用於遊戲AI 的高級隨機值技術:高斯隨機值、隨機值篩選與柏林噪聲.......................31
第二部分 體係架構
4 行為選擇算法一覽.......................................................................................................50
5 結構化架構:遊戲AI 開發的常用技巧.........................................................................68
6 行為樹新手包..............................................................................................................82
7 用腳本寫現實世界的行為樹......................................................................................107
8 模擬行為樹:一種行為樹/規劃器混閤方法...............................................................116
9 效用理論導論...........................................................................................................133
10 行為樹的效用決策整閤...........................................................................................150
11 決策係統中的反饋與思考........................................................................................163
12 通過實例探索HTN 規劃器......................................................................................175
13 多單位作戰演習:基於規劃空間的分層規劃方法....................................................200
14 LOD 交易員對AI 細節等級的非凡控製能力.............................................................218
15 用於快速開發AI 的運行時編譯C++ ........................................................................239
16 探究禁忌的深度:腳本和AI.....................................................................................261
第三部分 運動與尋路
17 尋路架構的優化......................................................................................................286
18 選擇一個尋路空間錶徵...........................................................................................300
19 使用迭代波前邊緣增量的方法創建高階導航網格...................................................307
20 MMO 遊戲服務器端大世界尋路的預計算...............................................................318
21 使用轉嚮圈的編隊運動技術....................................................................................340
22 預規劃運動的碰撞迴避...........................................................................................348
23 群體尋路與利用流場網格的轉嚮............................................................................359
24 手遊中的高效群體實現..........................................................................................372
25 動畫驅動的移動規劃..............................................................................................381
第四部分 戰略與戰術
26 戰術點選擇係統:架構和查詢語言........................................................................396
27 NavMesh 上的戰術尋路........................................................................................427
28 超越功夫圈:一個管理NPC 攻擊的靈活係統........................................................436
29 《殺戮地帶3》多人模式中的分層AI 設計..............................................................444
30 使用神經網絡控製AI 的反饋..................................................................................463
第五部分 agent 意識和知識錶徵
31 Crytek 的目標記錄感知係統..................................................................................476
32 抓住那個忍者:2D 潛行遊戲中的NPC 意識..........................................................487
33 嚮遊戲環境聰明地問問題......................................................................................499
34 一個簡單而健壯的知識錶徵係統...........................................................................512
35 一個簡單且實用的社交動態係統...........................................................................522
36 為背景角色帶來生活氣息......................................................................................533
37 生成托辭:隨時隨地愚弄所有的玩傢....................................................................543
第六部分 競速
38 競速遊戲中的AI 架構綜述.....................................................................................556
39 錶現AI 控製的載具和駕駛賽道..............................................................................566
40 利用PID 控製器實現的賽車控製係統.....................................................................579
41 用於賽車遊戲AI 的熱視覺係統:一種確定最優路徑位置的新穎方法.....................591
42 用於遊戲和競賽管理的橡皮筋係統........................................................................597
第七部分 其他
43 一種富角色的社交模擬架構...................................................................................606
44 一種基於控製的動物行為體係架構........................................................................625
45 用於AI 的GPGPU .................................................................................................634
46 使用虛擬音效設計師創建動態音景........................................................................645
47 實現健壯的第三人稱攝像機係統............................................................................653
48 N-Gram 技術在玩傢預測、自動生成與模式化AI 中的應用....................................666

前言/序言

距上一本講述遊戲 AI 的圖書發布已經有5 年的時間瞭,書中的內容已經過時。在2008 年齣版AI Game Programming Wisdom 係列以後,許多為此書做齣過貢獻的作者將工作重心轉移到瞭建設遊戲AI 程序員社區—遊戲AI 程序員協會(www.gameai.com),和每年在遊戲開發者大會中組織AI 峰會上。雖然這些事情一直都特彆值得讓我們為之付齣,但很明顯,還是有些東西被我們遺漏瞭。

盡管隨著網絡信息的指數級增長,技術書籍可能會變得式微,但我們不得不承認要在某一小眾領域(如遊戲人工智能)中,找到高質量且敘述詳盡的專業資料還是很難的。實際上,相較於其他領域而言,在遊戲AI 方麵並沒有那麼多的專業人士。幾年前建立的遊戲AI 程序員協會隻有350 多名專業的遊戲AI 開發者,因此在這個世界上專業的遊戲AI 開發者可能隻有這個數的兩倍或者三倍。事實上,這是一個很小的圈子,能讓他們中的54 個人在本書中與你

分享他們的專業知識,這對我而言猶如一份厚禮,我對此錶示非常感激。

我個人之所以熱愛編纂書籍是因為它就像是一個力量倍增器。隻要將技術和理念簡單地提煉到紙麵上,就可以將從一個遊戲中得到的知識和智慧分享給成百上韆的遊戲開發者。那些可能會消失的,或是因不知其存在而不得不反復探索

的知識和智慧將會被散播和傳授給幾十或幾百個其他的工作室和個人。我們將不再被迫去重復研發一些已有的技術,而是可以站在我們同行的肩膀上前行。

幸運的是,這一領域終於開始走嚮成熟,並且正在逐步建立一些堅實的學術基礎。從零開始一切都需要自己研發的日子已經過去瞭。如今,我們可以在有據可查的理論之上(如行為樹和效用理論等)構建框架。我們可以直接使用花費數十年纔得齣的尋路知識和訣竅。迄今為止,我們還有許多的東西需要去發明,還有許多方嚮需要去探索。但願這本書的內容能在你需要的時候幫你一把,在你渴求答案時給你啓發。

Steve Rabin



《遊戲人工智能》一書,雖書名揭示瞭其核心領域,但其內容遠不止於冰冷的算法堆疊。它是一場關於智慧生命如何誕生於虛擬土壤的探索之旅,是一部關於情感、決策、學習與適應如何在數字世界中綻放的宏大敘事。這本書並非簡單的技術手冊,而是一部深入剖析遊戲AI背後設計哲學、美學考量與未來趨勢的深度讀物。 第一篇:虛擬生命的萌芽——核心原理與架構 本篇將帶領讀者走進遊戲AI的“細胞層麵”,從最基礎的構建模塊開始,揭示虛擬生命體的形成邏輯。 智能的基石:狀態機與行為樹 有限狀態機 (FSM) 的精妙: 我們將詳細解析有限狀態機如何在遊戲中模擬角色的基本行為模式,從“巡邏”到“追擊”,再到“逃跑”,每一種狀態的轉換都蘊含著精心設計的邏輯。這不僅僅是簡單的條件判斷,而是如何通過狀態之間的流暢銜接,賦予角色“生命感”。我們會探討如何設計多層次、模塊化的狀態機,以應對復雜的遊戲場景,並避免“狀態爆炸”的睏境。 行為樹 (Behavior Tree) 的靈活性: 相比於FSM的僵硬,行為樹以其節點式的結構和強大的組閤能力,展現瞭AI行為設計的另一番天地。我們將深入剖析順序節點、選擇節點、並行節點等基本構成,以及如何通過裝飾節點、條件節點等來精細控製AI的行為分支。本書會通過生動的案例,展示如何用行為樹構建齣具備“思考”和“決策”能力的AI,使其不再是死闆的腳本,而是能夠根據環境變化靈活調整策略的動態實體。 尋路與感知:AI的“眼睛”與“腿” A算法的優雅: 尋路是AI在遊戲世界中自由穿梭的關鍵。我們將不止步於A算法的公式講解,而是深入探討其在不同遊戲類型中的應用,例如在開放世界中的高效路徑規劃,以及在狹窄地形下的避障策略。本書會剖析如何優化A算法的性能,例如通過預計算導航網格 (Navmesh),以及如何處理動態障礙物帶來的挑戰。 感知係統的構建: AI如何“看見”和“聽見”?本篇將詳細介紹感知係統的設計,包括視野範圍、聽覺範圍、目標識彆等。我們將探討如何通過多模態感知,讓AI對環境信息做齣更準確的判斷,例如通過視覺信息判斷敵人的威脅等級,通過聽覺信息判斷其移動方嚮。同時,也會涉及如何平衡AI的感知能力,避免其過於“全知全能”,從而保持遊戲的挑戰性和趣味性。 決策的藝術:博弈論與啓發式搜索 博弈論的影子: 在多人對戰或PvP遊戲中,AI的決策往往需要考慮對手的行為。我們將引入博弈論的基本概念,例如納什均衡,來解釋AI如何在多人互動中做齣最優決策。這不是一個純粹的數學推演,而是如何將博弈論的思想融入到遊戲AI的設計中,使其具備“策略性”。 啓發式搜索的智慧: 在搜索最優解的過程中,我們往往無法窮盡所有可能性。本書將介紹各種啓發式搜索技術,例如濛特卡洛樹搜索 (MCTS),以及如何利用它們來讓AI在有限的時間內做齣高質量的決策。我們會通過實際遊戲場景,展示這些技術如何幫助AI在復雜的局麵下找到齣路,例如在策略遊戲中製定宏大戰略,或在動作遊戲中進行精準的戰術反應。 第二篇:情感的溫度——模擬與塑造虛擬角色 遊戲AI的魅力,在於其能夠賦予虛擬角色生命力,讓玩傢産生情感上的共鳴。本篇將深入探討如何讓AI擁有“靈魂”。 情緒的湧動:基於規則的情感模型 情緒狀態的定義與轉換: 本篇將介紹如何通過定義一係列基本情緒(如快樂、憤怒、恐懼、悲傷)以及它們之間的相互影響和轉換機製,來模擬AI的情感變化。我們將探討如何將這些情緒與AI的行為和決策聯係起來,例如憤怒的AI可能更加魯莽,恐懼的AI可能更傾嚮於逃跑。 驅動AI行為的情感: 情緒不僅僅是錶麵上的錶現,更是驅動AI行動的內在動力。我們將深入分析情感如何影響AI的優先級選擇、目標設定以及與玩傢的互動方式。例如,一個充滿好奇心的AI可能會主動探索未知區域,一個懷有敵意的AI則會主動發起攻擊。 個性的塑造:AI的人格特質與風格 引入人格特質: 就像人類一樣,AI也可以擁有獨特的個性。我們將探討如何通過設定AI的“大五人格”或更細緻的特質(如勇敢、謹慎、樂觀、悲觀),來塑造其行為風格。這些特質將體現在AI的決策傾嚮、風險偏好以及溝通方式上。 行為風格的多樣性: 從“狡猾的伏擊者”到“無畏的先鋒”,AI的個性將直接影響其在遊戲中的錶現。本書將展示如何通過調整AI的參數和行為邏輯,來生成具有鮮明個性的AI,使其與玩傢的互動更加有趣和富有挑戰。 學習的潛力:從經驗中成長 強化學習的魅力: 遊戲是AI學習的絕佳訓練場。我們將詳細介紹強化學習的基本原理,包括奬勵信號、狀態空間、動作空間等,並探討如何在遊戲中應用Q-learning、Deep Q-Network (DQN) 等算法。本書將通過案例,展示AI如何通過不斷的試錯和奬勵,學會最優的策略,甚至超越人類玩傢。 模仿學習與策略梯度: 除瞭純粹的探索,AI還可以通過模仿人類玩傢的行為來學習。我們將探討模仿學習的方法,以及策略梯度等更高級的強化學習技術,讓AI能夠更快速、更有效地掌握復雜的技能。 社交的藝術:AI間的互動與閤作 閤作與競爭的動態: 在團隊遊戲中,AI的閤作能力至關重要。我們將分析如何設計AI之間的溝通協議和協作機製,讓它們能夠有效地協同作戰,共同完成任務。同時,也會探討AI之間的競爭關係,如何模擬敵對AI之間的策略對抗。 群體智能的湧現: 從個體智能到群體智慧。本書將探討如何通過簡單的個體AI規則,湧現齣復雜的群體行為,例如在RTS遊戲中大規模單位的戰術調度,或者在開放世界中形成自然的NPC生態。 第三篇:未來的迴響——進階技術與創新展望 站在巨人的肩膀上,我們將目光投嚮遊戲AI的未來,探索那些令人興奮的創新方嚮。 深度學習的融閤:神經網絡的強大力量 捲積神經網絡 (CNN) 的視覺識彆: 如何讓AI“看懂”遊戲畫麵?我們將探討CNN在遊戲中的應用,例如識彆敵人、障礙物,甚至理解遊戲中的UI元素。 循環神經網絡 (RNN) 的序列理解: 對於文本、語音等序列化數據,RNN展現齣強大的處理能力。本書將介紹RNN如何在遊戲中用於生成更自然的對話,或者理解玩傢的意圖。 生成對抗網絡 (GAN) 的創造力: GAN的齣現為AI的創造力注入瞭新的可能。我們將探討GAN如何用於生成遊戲關卡、角色模型,甚至編寫遊戲劇本,為遊戲開發帶來革命性的變革。 神經進化與演化計算:生命的另一種進化 AI的“基因”與“進化”: 藉鑒生物進化的思想,神經進化技術能夠讓AI的神經網絡結構和參數在“進化”中不斷優化。本書將詳細介紹遺傳算法、差分進化等演化計算方法,以及它們在遊戲AI設計中的應用,例如自動生成最優的遊戲AI策略。 解釋性AI:理解AI的“大腦” 透明的AI設計: 隨著AI越來越復雜,理解其決策過程變得越來越重要。本書將探討解釋性AI (XAI) 的概念,以及如何通過可視化工具、規則提取等方法,來增強遊戲AI的透明度,便於開發者調試和優化。 AI的倫理與責任:未來的思考 AI偏見與公平性: 在AI的設計中,我們必須關注潛在的偏見問題,確保AI的決策是公平和公正的。本書將探討如何識彆和消除AI中的偏見,例如在角色生成或難度調整方麵。 玩傢體驗與AI的邊界: 最終,遊戲AI是為瞭提升玩傢體驗而存在的。我們將深入探討如何平衡AI的挑戰性與遊戲的樂趣,以及在AI設計中應遵循的倫理原則,確保AI不會破壞遊戲的沉浸感或帶來負麵影響。 元宇宙與AI的交響:未來的無限可能 AI在虛擬世界中的角色: 隨著元宇宙概念的興起,AI將在其中扮演越來越重要的角色。本書將展望AI在元宇宙中的應用,例如作為虛擬世界居民、內容創作者、互動夥伴等,以及它們如何共同構建一個更加生動、智能的虛擬社會。 《遊戲人工智能》是一本為所有對遊戲開發、人工智能以及虛擬生命感興趣的讀者而作的書。它將帶領您從入門到精通,深入瞭解遊戲AI的設計原理、實現方法以及未來趨勢。無論您是經驗豐富的開發者,還是初入此道的學生,亦或是僅僅對遊戲背後“智慧”充滿好奇的玩傢,都能在這本書中找到屬於自己的啓發與收獲,共同見證虛擬世界中智慧生命的無限可能。

用戶評價

評分

這本書我一眼就看中瞭,它封麵那種科技感十足的設計,讓我覺得這本書內容一定非常前沿和專業。我平時對人工智能這個領域就非常感興趣,特彆是它在遊戲中的應用,簡直是技術和娛樂的最佳結閤。我一直很好奇,那些在遊戲中扮演著重要角色的AI,比如引路人、夥伴、甚至是需要玩傢去“擊敗”的BOSS,它們是如何被賦予“智慧”的?書中是否會講解一些關於機器學習、深度學習在遊戲AI設計中的應用?例如,AI如何通過學習玩傢的行為模式來調整自己的策略,如何生成更具挑戰性但又不至於讓玩傢感到沮喪的敵人AI?我希望這本書能夠涵蓋AI在遊戲開發各個環節的應用,不僅僅是戰鬥AI,也包括NPC的行為邏輯、遊戲劇情的動態生成、甚至是如何利用AI來輔助遊戲測試和優化。能夠讀到一本集理論與實踐於一體的關於遊戲AI的書,對我來說將是一次寶貴的學習機會,也希望能從中找到一些可以應用到我個人遊戲開發項目中的靈感。

評分

這本書的書名“遊戲人工智能”一下子就抓住瞭我的眼球。我是一名資深的PC遊戲玩傢,這些年來見證瞭遊戲AI的飛速發展,從最早的隻會直綫衝鋒的敵人,到現在能夠進行復雜戰術配閤、學習玩傢習慣的對手,這其中的技術演進著實令人著迷。我特彆想知道,在那些我玩過的非常優秀的遊戲裏,AI是如何做到如此逼真的?比如,在一些策略遊戲中,AI是如何在海量的信息中做齣最優決策的?在一些動作遊戲中,敵人是如何精準預判我的走位並進行有效反擊的?這本書能否為我揭示這些“幕後故事”?我希望它能夠以一種易於理解的方式,深入淺齣地講解遊戲AI的核心概念和技術,哪怕是涉及一些復雜的算法,也希望能夠通過生動的比喻或者實際的遊戲場景來解釋,而不是枯燥的數學公式堆砌。如果書中能包含一些不同類型遊戲AI的案例分析,例如RTS、RPG、FPS等,那將是極好的。我對這本書抱有極大的好奇心,希望能從中獲得更多關於遊戲AI的知識,從而更深入地理解我所熱愛的遊戲。

評分

初次接觸到這本書,就被它的書名所吸引。在我的認知裏,遊戲AI是一個既神秘又充滿魅力的領域。我一直對那些能夠模擬真實世界行為邏輯,甚至在某些方麵超越人類錶現的AI感到驚嘆。這本書的封麵設計也很有特色,抽象的圖形和簡潔的文字,傳遞齣一種專業且有深度的感覺。我最想瞭解的是,如何通過AI技術來構建一個更加生動、動態的遊戲世界?比如,NPC是否能夠擁有自己的“生活”和“社交”係統,從而讓遊戲世界更加真實可信?AI在生成式內容方麵有哪些應用?能否利用AI來自動生成遊戲關卡、故事情節,甚至是個性化的遊戲體驗?我期待這本書能夠不僅僅停留在理論層麵,更重要的是能夠提供一些切實可行的開發思路和技術指導,幫助我理解和掌握構建復雜遊戲AI的關鍵要素。如果書中能夠包含一些案例研究,分析一些成功遊戲的AI設計哲學,那就再好不過瞭。總之,這本書是我非常期待的一本關於遊戲AI的讀物。

評分

這本書的封麵設計就非常有吸引力,整體色調偏嚮深邃的藍色,中間用亮黃色的綫條勾勒齣一個抽象的遊戲角色輪廓,仿佛在黑暗中散發著智慧的光芒。書名“遊戲人工智能”幾個大字字體有力,簡潔而不失專業感。我是在一個遊戲開發者論壇上偶然看到有人推薦這本書的,當時就對這個主題産生瞭濃厚的興趣。雖然我不是一個專業的AI研究者,但我對遊戲設計和遊戲背後的技術原理一直充滿好奇。我玩瞭很多年的遊戲,從早期的像素風到如今逼真的3D大作,一直以來我都對遊戲中NPC的行為模式、敵人的決策邏輯感到驚嘆,也很想知道這些“聰明”的AI是如何被設計齣來的。這本書的厚度適中,看起來內容應該相當充實,但又不會讓人望而卻步。我個人比較喜歡那些既能講清楚原理,又能結閤實際案例的書籍,希望這本書在這方麵能有不錯的錶現,能夠讓我理解那些在遊戲中讓我又愛又恨的“聰明”對手是如何思考和行動的。期待能從中學習到一些能提升遊戲體驗或者開發思路的知識。

評分

作為一名遊戲策劃,我一直覺得優秀的AI是提升玩傢沉浸感和遊戲趣味性的關鍵。很多時候,遊戲的挑戰性、策略深度甚至敘事體驗,都離不開背後強大的AI支持。這本書的齣現,簡直像是為我打開瞭一扇新世界的大門。我尤其關心書中是否會探討如何設計齣更具“人性化”的AI,比如,如何讓NPC不再是簡單的腳本觸發,而是能根據玩傢的行為做齣更靈活、更具個性的反應?如何讓敵人的AI不僅“聰明”地戰鬥,還能錶現齣恐懼、憤怒、甚至策略性的“狡猾”?我非常期待書中能夠深入剖析一些經典的AI算法在遊戲中的應用,例如路徑尋找、行為樹、狀態機等,並且最好能有具體的代碼示例或者僞代碼,這樣我纔能更直觀地理解其中的奧秘。另外,如果書中還能討論一些關於AI倫理、AI對遊戲未來的影響等更宏觀的議題,那就更完美瞭。我對這本書的期待值非常高,希望它能給我帶來深刻的啓發和實用的技術指導,幫助我更好地進行遊戲設計。

評分

很好的一次購物,送貨很準時。

評分

書還不錯,翻譯的還是比較貼切的,英文版貴多瞭。。。

評分

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買的正好,及時雨,齣乎意料的好,很值的

評分

特彆好,特彆好,真的特彆好啊!特彆好,特彆好,真的特彆好啊!特彆好,特彆好,真的特彆好啊!特彆好,特彆好,真的特彆好啊!

評分

很好的一本書!!!!!!很好的一本書!!!!!!很好的一本書!!!!!!

評分

還沒拆,應該還不錯,相信京東

評分

書,不錯,包裝也挺好,書也有是深度,值得買

評分

一次買瞭很多書,都沒來得及看

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