一个MMO游戏服务逻辑系统（二）

freeeyes · 发表于 2011-8-25 14:50:49

对于NPC的设计，一般的考量是，NPC属性和玩家属性是差不多的。或者很多是通用的，由于在游戏设计中存在各种NPC，各种血量，各种外形和各种AI，所以需要一个虚类来实现基础的NPC属性记录。而实际的NPC属性，则可以用一个结构体来实现。

#define OBJECT_NAME_MAX 50 //对象最大名称长度
class IObjectAI;
class IObject
{
public:
virtual bool Update() = 0; //对象执行，根据不同的状态执行相应的代码
virtual bool SetState(int nState) = 0; //设置对象状态（需要继承者自己实现）
virtual int GetState() = 0; //获得对象状态（需要继承者自己实现）
virtual int GetNomalAttackMin() = 0; //得到普通攻击力（最小）
virtual int GetNomalAttackMax() = 0; //得到普通攻击力（最大）
virtual int SetHP(int nHP) = 0; //设置一个HP的数值，返回当前HP
virtual int GetHP() = 0; //得到当前HP的数值
virtual IObjectAI* GetObjectAI() = 0; //得到这个对象的AI引擎指针
virtual int GetRunRatio() = 0; //得到逃跑比例
virtual void SetObjectID(int nObjectID) = 0; //设置ObjectID
virtual int GetObjectID() = 0; //获得ObjectID
virtual void SetName(const char* pName) = 0; //设置对象的名称
virtual char* GetName() = 0; //得到对象的名称
virtual void SetObjectPosIndex(int nIndex) = 0; //设置当前对象由哪个刷新点刷出
virtual int GetObjectPosIndex() = 0; //获取当前对象由哪个刷新点刷出
virtual _MapPointPath* GetMapPointPath() = 0; //获取当前对象的路径参数
virtual void SetCurrPoint(_MapPoint* pCurrPoint) = 0; //设置当前位置
virtual _MapPoint GetCurrPoint() = 0; //获取当前位置
virtual void SetTimeStamp(unsigned long lNPCTimeStamp) = 0; //设置当前对象处理时间
virtual unsigned long GetTimeStamp() = 0; //获得当前对象处理时间
virtual void SetSpeed(int nSpeed) = 0; //设置对象速度
virtual int GetSpeed() = 0; //获得对象速度
virtual int GetStandTimeInterval() = 0; //得到停留的时间长度
virtual int GetRangeID() = 0; //得到区块ID
virtual void SetRangeID(int nRangID) = 0; //设置区块ID
};

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这里我把NPC需要的所有属性方法，主要是set和Get封装成了一个虚类，用于NPC对象的继承。对于一个NPC而言，它应该至少由两部分组成，一个是NPC的属性部分，一个是NPC AI处理部分。
首先，让我们来看看如何管理一个NPC对象是如何构成的。

class CNPCObject : public IObject
{
public:
CNPCObject();
~CNPCObject(void);
//初始化方法
void Init(_NPCAttribute objNPCAttribute, IObjectAI* pObjectAI);
void SetMapData(CMapBaseData* pMapBaseData);
void SetRangeBaseManager(CRangeBaseManager* pRangeBaseManager);
//对应属性值的各种读取与写入
int GetState();
bool SetState(int nState);
int GetNomalAttackMin();
int GetNomalAttackMax();
int GetRunRatio();
int SetHP(int nHP);
int GetHP();
void SetObjectID(int nObjectID);
int GetObjectID();
void SetName(const char* pName);
char* GetName();
void SetObjectPosIndex(int nIndex);
int GetObjectPosIndex();
_MapPointPath* GetMapPointPath();
void SetCurrPoint(_MapPoint* pCurrPoint);
_MapPoint GetCurrPoint();
void SetTimeStamp(unsigned long lNPCTimeStamp);
unsigned long GetTimeStamp();
void SetSpeed(int nSpeed);
int GetSpeed();
int GetStandTimeInterval();
int GetRangeID();
void SetRangeID(int nRangID);
IObjectAI* GetObjectAI();
//心跳
bool Update();
private:
IObjectAI* m_pIObjectAI; //对象AI
_NPCAttribute m_NPCAttribute; //对象属性
_MapPointPath m_MapPointPath; //对象路径属性
_MapPoint m_CurrPoint; //当前NPC的位置
unsigned long m_lNPCTimeStamp; //NPC最后被服务器处理的时间戳
int m_nStateCooldown; //状态执行最少持续时间
};

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这里，所有的NPC属性是由一个结构体管理的。_NPCAttribut结构体负责存储指定NPC的一些信息。

//NPC所有属性的结构体
struct _NPCAttribute
{
int m_nObjectID; //设置对象ID
char m_szNpcName[NPC_MAX_NAME]; //当前NPC的名字
int m_nHP; //当前NPC的HP
int m_nAIType; //所绑定的AI策略ID
int m_nAttackMin; //最小攻击力
int m_nAttackMax; //最大攻击力
int m_nRunRatio; //逃跑比例
int m_nObjectState; //对象当前状态
int m_nNPCTypeID; //NPC的类型ID
int m_nObjectPosIndex; //刷新点Index
int m_nBaseSpeed; //对象基础移动速度
int m_nStandTimeInterval; //行走间隔停留时间
int m_nRangeID; //对象所在区块ID
int m_nScriptID; //此对象对应的脚本ID，用于NPC扩展行为
_NPCAttribute()
{
m_nObjectID = OBJECT_VAILD_ID;
m_nObjectPosIndex = OBJECT_VAILD_ID;
m_szNpcName[0] = '\0';
m_nHP = 0;
m_nAIType = 0;
m_nAttackMin = 0;
m_nAttackMax = 0;
m_nRunRatio = 0;
m_nNPCTypeID = 0;
m_nBaseSpeed = 0;
m_nStandTimeInterval = 0;
m_nRangeID = 0;
m_nScriptID = 0;
m_nObjectState = ENUM_OBJECTSTATE::OBJECTSTATE_INIT;
};
_NPCAttribute& operator = (const _NPCAttribute& ar)
{
this->m_nObjectID = ar.m_nObjectID;
this->m_nNPCTypeID = ar.m_nNPCTypeID;
this->m_nAIType = ar.m_nAIType;
this->m_nHP = ar.m_nHP;
this->m_nAttackMin = ar.m_nAttackMin;
this->m_nAttackMax = ar.m_nAttackMax;
this->m_nRunRatio = ar.m_nRunRatio;
this->m_nObjectState = ar.m_nObjectState;
this->m_nObjectPosIndex = ar.m_nObjectPosIndex;
this->m_nBaseSpeed = ar.m_nBaseSpeed;
this->m_nRangeID = ar.m_nRangeID;
this->m_nScriptID = ar.m_nScriptID;
sprintf_safe(this->m_szNpcName, NPC_MAX_NAME, "%s", ar.m_szNpcName);
return *this;
}
};

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当然，这只是一个例子，你可以自由添加你想要的元素，但是切记，需要对应的给IObject提供接口。
这里要说一个小技巧，对于NPC，一般分为两种，一种是战斗类型的NPC，一种是服务类型的NPC，其实这两种NPC并无绝对区分必要，既能在某一定条件下变为战斗NPC也可以在一定条件下变为服务性NPC是一个很灵活的属性，不是吗？其实对于主NPC而言，一般情况是由地图编辑器安插在地图点上的（也就是俗称的NPC刷新点，当某一指定的NPC不存在了，那么一定时间后会在这里复活）。那么在这种情况下，我的所有NPC ID实际不用实时生成，而是在地图编辑的时候就制定了，这样做的好处是，我在地图上生成的所有NPC，我根据ID都能做到心里有数。而且同一个ID不会出现两次。当然，你可以为了游戏观赏性，NPC召唤出小NPC辅助，这部分NPC实际也可以ID指定的。这个ID实际就是资源出生点的ID。类似，在魔兽世界中的采矿点的矿藏，你其实也大可看成一种NPC，和普通攻击的NPC没有多大区别，都是提供服务类型的NPC。在这里还可以引出一个小技巧。比如某一个法师发出一个范围大招，比如火雨，在这个区域内的所有玩家将会受到火雨的伤害，持续时间5秒。其实这个实现非常简单，就是在法师出技能的时候，创造一个时限性的NPC，这个NPC的AI就是在周围放一个火伤害的空间。当然，在游戏中你是看不见这个NPC的，但是实际上，服务器上是有这个对象存在的，5秒后自动销毁。借此，我们可以利用这个机制，实现几乎各种复杂的法术，范围技能，甚至叠加的效果。
好了，对于一个场景而言，我出现的NPC种类是有限的，那么，我怎么把NPC的刷新点，NPC类型封装在一个场景文件中呢？
看看我是怎么做的。

//创建字典文件
sprintf_s(pFileName, MAX_MAPNAME, "npc.dict");
//打开NPC字典文件
pFile = fopen(pFileName, "wb");
int nNPCCount = 3;
fwrite(&nNPCCount, 1, sizeof(int), pFile);
_NPCAttribute npca1;
sprintf_s(npca1.m_szNpcName, NPC_MAX_NAME, "自由之眼");
npca1.m_nAttackMin = 50;
npca1.m_nAttackMax = 70;
npca1.m_nHP = 230;
npca1.m_nRunRatio = 50;
npca1.m_nAIType = 0;
npca1.m_nBaseSpeed = 5;
npca1.m_nNPCTypeID = 1001;
npca1.m_nScriptID = 1001;
npca1.m_nStandTimeInterval = 1000;
fwrite(&npca1, 1, sizeof(_NPCAttribute), pFile);
sprintf_s(npca1.m_szNpcName, NPC_MAX_NAME, "蓝翼");
npca1.m_nAttackMin = 30;
npca1.m_nAttackMax = 45;
npca1.m_nHP = 100;
npca1.m_nRunRatio = 0;
npca1.m_nAIType = 0;
npca1.m_nBaseSpeed = 6;
npca1.m_nNPCTypeID = 1002;
npca1.m_nScriptID = 1002;
npca1.m_nStandTimeInterval = 1000;
fwrite(&npca1, 1, sizeof(_NPCAttribute), pFile);
sprintf_s(npca1.m_szNpcName, NPC_MAX_NAME, "天际");
npca1.m_nAttackMin = 300;
npca1.m_nAttackMax = 500;
npca1.m_nHP = 1200;
npca1.m_nRunRatio = 0;
npca1.m_nAIType = 0;
npca1.m_nBaseSpeed = 10;
npca1.m_nNPCTypeID = 1003;
npca1.m_nScriptID = 1003;
npca1.m_nStandTimeInterval = 1000;
fwrite(&npca1, 1, sizeof(_NPCAttribute), pFile);
fflush(pFile);
printf("[map](%s)Create NPC dict OK.\n", pFileName);
fclose(pFile);

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如上，我创建一个字典文件，这个字典主要是服务于当前场景可能出现的所有NPC种类（现在我这里有三种NPC，分别为自由之眼，蓝翼和天际），这里有这些NPC对应的血量，类型等等，如果你愿意，你可以添加NPC颜色，称号。这样更具备趣味性。这个字典是为刷新点文件做对照的，对于刷新点文件，我们可以这么做。

//创建刷新点
sprintf_s(pFileName, MAX_MAPNAME, "map1.pos");
//打开NPC字典文件
pFile = fopen(pFileName, "wb");
int nObjectPosCount = 1500;
fwrite(&nObjectPosCount, 1, sizeof(int), pFile);
for(int i = 0; i < 500; i++)
{
_MapObjectPos objMapObjectPos1;
objMapObjectPos1.m_nGuid = 100001 + i;
objMapObjectPos1.m_nPosX = 5;
objMapObjectPos1.m_nPosY = 5;
objMapObjectPos1.m_nObjectType = 1001;
objMapObjectPos1.m_nTimeInterval = 500;
fwrite(&objMapObjectPos1, 1, sizeof(_MapObjectPos), pFile);
}
for(int i = 0; i < 500; i++)
{
_MapObjectPos objMapObjectPos2;
objMapObjectPos2.m_nGuid = 100501 + i;
objMapObjectPos2.m_nPosX = 10;
objMapObjectPos2.m_nPosY = 10;
objMapObjectPos2.m_nObjectType = 1002;
objMapObjectPos2.m_nTimeInterval = 500;
fwrite(&objMapObjectPos2, 1, sizeof(_MapObjectPos), pFile);
}
for(int i = 0; i < 500; i++)
{
_MapObjectPos objMapObjectPos3;
objMapObjectPos3.m_nGuid = 101001 + i;
objMapObjectPos3.m_nPosX = 15;
objMapObjectPos3.m_nPosY = 15;
objMapObjectPos3.m_nObjectType = 1003;
objMapObjectPos3.m_nTimeInterval = 500;
fwrite(&objMapObjectPos3, 1, sizeof(_MapObjectPos), pFile);
}
fflush(pFile);
printf("[map](%s)Create map pos OK.\n", pFileName);
fclose(pFile);

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好了，比如我创造了1500个NPC，按照上面的字典一样500个，这里objMapObjectPos3.m_nGuid就是我的NPC场景中的唯一ID，m_nPosX和m_nPosY是出生点，m_nObjectType会对应NPC字典文件中的npca1.m_nNPCTypeID。这样我就知道这个刷新点上的NPC是一个什么家伙。npca1.m_nAIType指的是绑定AI的类型，我可以在服务器上提供一批AI供NPC选择，比如激进的，保守的，勇敢的，怯懦的，爱主人的。。。这样，在地图编辑器上，我就可以实现策划随意使用我创建的NPC和AI，这两个对象是独立的，可以组合的，这样就能组合成丰富多彩的NPC体系。
那么或许你会问我，为什么要将刷新点和NPC字典分开，呵呵，这是从地图编辑器上考虑，更多的时候，策划是在调整地图上的NPC对象而非创造NPC，这两个事情完全可以并行去做。分为两个文件对于游戏开发者更适合专注的去做好其一。
好了，NPC和刷新点的文件已经创造好了，让我们来看看游戏服务器是怎么读取的。

//加载NPC字典信息
if(false == m_objNPCObjectManager.Init(objSenceInfo.m_szNPCDictFileName, objSenceInfo.m_nMaxObjectCount))
{
printf_s("[CScene::LoadScene]Read CNPCObjectManager file error.\n");
return false;
}
//加载刷新点信息
if(false == m_objMapObjectPosManager.Init(objSenceInfo.m_szObjectPosFileName))
{
printf_s("[CScene::LoadScene]Read m_objMapObjectPosManager file fail.\n");
return false;
}
//根据刷新点，创建相应的NPC
for(int i = 0; i < m_objMapObjectPosManager.GetCount(); i++)
{
_MapObjectPos* pMapObjectPos = m_objMapObjectPosManager.GetObjectPos(i);
if(NULL != pMapObjectPos)
{
int nNPCID = m_objNPCObjectManager.CreateNPCObject(pMapObjectPos->m_nGuid, pMapObjectPos->m_nObjectType);
CNPCObject* pNPCObject = (CNPCObject* )m_objNPCObjectManager.GetNPCObject(nNPCID);
if(NULL != pNPCObject)
{
_MapPoint objCurrPoint;
objCurrPoint.m_nX = pMapObjectPos->m_nPosX;
objCurrPoint.m_nY = pMapObjectPos->m_nPosY;
pNPCObject->SetCurrPoint(&objCurrPoint);
pNPCObject->SetObjectPosIndex(i);
pNPCObject->SetState(ENUM_OBJECTSTATE::OBJECTSTATE_NOMAL);
pNPCObject->SetMapData((CMapBaseData* )&m_objMapData);
pNPCObject->SetTimeStamp(GetTimeStamp());
pNPCObject->SetRangeBaseManager((CRangeBaseManager* )&m_objRangeManager);
pNPCObject->GetObjectAI()->Init();
printf("[CScene::LoadScene]Add NPC (%s).\n", pNPCObject->GetName());
}
}
}

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我根据上述原则，先加载所有的NPC字典信息，然后加载刷新点文件，根据文件的定义，我把NPC创建出来，并还原到地图的点上，细心的你，可能会发现SetRangeBaseManager()这个东东是干什么的。呵呵，这是一个"区域"管理器，用于NPC移动广播周边信息的内容。这个东东我会在下一讲详细的说明，姑且你先当它是一个NPC位置相关的属性好了。
好了，NPC的基础数据还原了，让我们看看AI是怎么做的。
首先，我们要理解什么是AI，AI实际并不是一组数据，更确切的讲，AI是一种在一定事件发生后，你需要做怎样的反应。拿《游戏编程精粹6》里面所讲的Quick3，当NPC出生后，我先要确定周围的情况（OnLookAround），然后做出思考，我应该怎么设计我的移动路线(OnMove)，当我在移动过程中，受到了攻击的时候(OnBeAttack)，我应该如何处理？或者说当我看见敌人(OnSeeTargetIn)，我应该区分是敌是友，决定是否靠近到攻击距离(OnApproach)，然后攻击或者防御(OnAttack)。如果敌人离开我的视觉范围(OnSeeTargetLeave)，我会怎么办？最后，敌人被我打死了(OnTargetDead)，我是因该怎么处理？亦或者，我死了(OnDead)，我因该在死的时候做些什么动作？
看看，随着想象，你已经非常清楚的知道了，一个AI应该包含多少个基础方法，至于实现，我们只需要填充这些事件产生后的处理结果即可。其实仔细想想，这些事件几乎能覆盖你所接触到的基本反应需求。
那么我来设计一个通用的AI接口吧，所有的AI处理，都可以继承于此。

class IObjectAI
{
public:
IObjectAI()
{
m_pObject = NULL;
};
virtual ~IObjectAI() {};
//设置类型本体，AI拥有者对象指针
void SetObject(IObject* pObject)
{
m_pObject = pObject;
};
//设置AI初始化信息
virtual bool Init() = 0;
//进入视野，pTarget为进入视野的对象
virtual bool OnSightInEvent(IObject* pTarget) = 0;
//离开视野，pTarget为离开视野的对象
virtual bool OnSightOutEvent(IObject* pTarget) = 0;
//被攻击，pTarget是攻击者名称，nType为攻击类型，nSkillID为技能ID
virtual bool OnBeAttackEvent(IObject* pAttack, int nType, int nSkillID) = 0;
//死亡，被那个攻击者杀死，pAttack为攻击者对象
virtual bool OnDeadEvent(IObject* pAttack) = 0;
//逃跑，打不过的时候
virtual bool OnRunEvent(IObject* pAttack) = 0;
//设置地图指针，用于AI寻路等计算
virtual void SetMapBaseData(CMapBaseData* pMapBaseData) = 0;
//设置曲别针指针，用于区域对象搜索
virtual void SetRangeBaseManager(CRangeBaseManager* pRangeBaseManager) = 0;
//平常调用，当什么事件都没有发生的时候会调用此
virtual bool Update() = 0;
public:
IObject* m_pObject;
};

复制代码

这里我只是举例，实际情况中，你完全可以丰富我的基类，提供更多的基础事件。
对于AI，我并不是只需要算法就够了，我还可能需要一个列表，举例来说，如果我身边出现了多个敌人，我需要多个敌人来一个顺序，先打哪个，再打哪个，亦或，我需要一个队友列表。如此等等，根据策划的衍生来决定这个基类的构造。
那么，我来做一个真正的AI吧。

class CNPCAI : public IObjectAI
{
//AI事件相关接口
public:
CNPCAI();
~CNPCAI();
bool Init();
void SetNPCObjectManager(CObjectManager* pNPCObjectManager);
void SetMapBaseData(CMapBaseData* pMapBaseData);
void SetRangeBaseManager(CRangeBaseManager* pRangeBaseManager);
CObjectManager* GetNPCObjectManager();
bool OnSightInEvent(IObject* pTarget);
bool OnSightOutEvent(IObject* pTarget);
bool OnBeAttackEvent(IObject* pAttack, int nType, int nSkillID);
bool OnDeadEvent(IObject* pAttack);
bool OnRunEvent(IObject* pAttack);
bool Update();
private:
bool DoRandomPathFound(); //随机路径寻找
bool DoRandomMove(); //按照指定的路径移动
bool DoLookAround(); //查看周围目标对象
bool DoStandState(); //站立状态，如果是被动状态这里只等待一段时间，主动状态切换用户到OBJECTSTATE_FIND状态，开始搜索身边的对象。
bool DoAccack(); //进入进攻状态
//对象列表相关接口,AI需要根据事件存储相应的其他对象列表
public:
//添加关注的敌人
bool AddEnemy(int nObjectID);
//删除关注的敌人
bool DelEnemy(int nObjectID);
//得到当前的敌人，先进先出
IObject* GetCurrEnemy();
//清除所有敌人目标
bool ClearEnemy();
private:
CRandom m_Random; //随机数生成器
IObjectList m_ObjEnemyList; //敌人列表
CObjectManager* m_pNPCObjectManager; //NPC对象管理器
CMapBaseData* m_pMapBaseData; //地图接口类指针
CRangeBaseManager* m_pRangeBaseManager; //区域曲别针类指针
_RangeSearch* m_pRangeSearch; //周边区域块信息指针
};

复制代码

在这里，我提供了对虚类定义的实现，你可以参考我的NPC类，里面创建的时候会从AI池中获取一个空闲的AI指针。在里面实现相关的动作。
所有操作都是基于NPC的状态来实现的，bool Update();AI运算的接口，和场景OnUpdate()心跳保持一致。
这样，我就可以根据策划需求，实现一整套NPC的逻辑和AI。
下一讲，我将会讲，怎么把NPC和地图，场景串联起来，成为一个有机的整体。

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