游戏人工智能演示（0）框架

51testing

总说

本系列文章用以描述如何构建游戏人工智能这一课题，它是我创建的开源项目《游戏人工智能演示》（http://code.google.com/p/aidemo）的配套文档，随着项目的推进而逐步完善。

《游戏人工智能演示》（以下简称aidemo）是正在进行中的项目，它展示了游戏人工智能的开发过程，伴随着它的发展，重构不断地进行。比如前一二个项目会使用最直观的、最简单的实现；接下来会重构到策略模式；再接下来会应用有限状态机；再接下来会实现群体的智能……它将一直提供足够吸引眼球的变化，敬请关注。
预备知识
1） Python 语言基础。起码要懂得 Python 语法和常用标准库用法。
2） wxPython 方面的知识不是必须的，实际上，项目中关于 wxPython 的内容极少，并且一定会讲得比较仔细。不过，你必须理解消息机制。
3） 关于向量和矩阵运算的基础，如果有些不懂，现在就补上也来得及。推荐使用Twinsen编写的《向量几何在游戏编程中的使用》系列文章，地址：http://blog.csdn.net/popy007/category/208696.aspx 。
4） 如果你懂一些设计模式，对阅读代码会非常有帮助。
5） 本文档假设你了解如果编写一个运行在图形用户界面（GUI）的游戏框架，至少应了解什么叫帧率。
主循环与双缓冲

基于消息机制的 GUI 程序肯定有一个主循环，在这个循环中不断地处理输入，并通过合适的途径输出处理结果。一个典型的 wxPyhon 程序并不需要程序员关心主循环，但因为我们编写的是一个无时无刻不在刷新界面的游戏框架，所以有必要了解游戏的主循环：
       def MainLoop(self):
              evtloop = wx.EventLoop()
              old = wx.EventLoop.GetActive()
              wx.EventLoop.SetActive(evtloop)
              while self.keepGoing:
                     # 逻辑处理
                     self.Logic()
                     # 处理消息
                     while evtloop.Pending():
                            evtloop.Dispatch()
                     # 重画窗口
                     self.GetTopWindow().Refresh()
                     # 做一些杂项操作
                     self.Misc()
              wx.EventLoop.SetActive(old)
函数MainLoop()定义了wxPython 新的事件循环：先运行游戏逻辑，然后分发消息，再重画窗口，最后做一些未定义的杂项操作。self.GetTopWindow().Refresh()，这行代码要求 GUI 立刻刷新。Logic()和Misc()都是没有定义的模板方法，每一个实例都应该继承GameApp，并实现这些模板方法。

另外需要说一下的是双缓冲，双缓冲是为了解决刷新界面时的闪烁而采用的一种绘图机制。得益于 wxWidgets 的良好封装，我们在使用 wxPython 实现双缓冲是如此简单：只需要把在EVT_PAINT（相当于 MFC 里的 WM_PAINT）响应函数里构造 wx.PaintDC 实例的代码改为构造wx.BufferedPaintDC即可，比用 MFC 可是简单得多了。完成后的 OnPaint()函数大约是这样的：
       def OnPaint(self, evt):
              dc = wx.BufferedPaintDC(self, self.buffer)
              self.PrepareDC(dc)
              dc.BeginDrawing()
              self.DoPaint(dc)
              self.DrawFps(dc)
              self.DrawAbout(dc)
              dc.EndDrawing()
简单吧，这就是双缓冲了，很好地解决了界面闪烁问题。其中DoPaint()函数是一个未实现的模板方法，咳，是的，你要是懂点设计模式，会好一点。
程序框架

好了，是时候该看看总体的架构了。因为在 GameApp 和 GameFrame 两个基类里定义了几个模板方法，所以每一个 demo 实现都必须有继承自它们的自己的 App 类和 Frame 类，并实现基类定义的模板方法。至此，框架的模型就呼之欲出了：

咳，很简单，正是这样，源码也只有几行，没啥好说了。
开发平台
       aidemo 主要在一台安装了 MS Window200 Pro 操作系统的 PC 机上进行开发。这台机器有一枚 3.0 GHz 的 奔4 处理器和1 G 的内存，显卡芯片是 Nvideo 的 5700 。在测试时，也运行于一台安装有 ubuntu 操作系统的 IBM Thinkpad X32 笔记本电脑，和一台安装有 MS Windows XP home操作系统的 Samsung X05 笔记本电脑。
运行截屏

下期预告
让智能体能够追逐（Chase）某一目标是游戏中最常见的人工智能之一，下期将讲述一个追逐鼠标的怪物的实现，敬请关注。

fossil

好东西