[发明专利]一种3D游戏的人物路径搜索方法

说明书

本发明提供一种3D游戏的人物路径搜索方法，包括：将3D游戏的人物路径导航地图划分成若干三角形；以起始点所在三角形的三条边为初始三个可行搜索方向，搜索交叠搜索节点找到分支点，相邻两个分支点之间的交叠搜索节点保存为交叠搜索节点集合；若两个分支点之间有多条路径，标记最短路径；判断人物路径的大致方向；结束点与起始点间不能够直达，则依次连接起始点、分支点间的最短路径、结束点；否则起始点与结束点的连线为搜索到的人物路径。本发明在搜索过程中将整个人物路径导航地图分支开并标记，搜索相关联的分支路径进行拼凑组合成最终路径，搜索拐点时利用射线的原理，避免不必要节点的搜索与计算，减少搜索时间和内存占有量。

技术领域

本发明属于数字媒体技术领域，特别涉及一种3D游戏的人物路径搜索方法。

背景技术

随着人们对游戏的要求不断提高，3D游戏在游戏中占据了越来越重的比率。3D游戏比较2D游戏，其更显真实，而且对空间操作的随意性也较强。这意味着3D游戏对显卡的运算速度和内存要求都存在很高的要求。3D游戏中一个重要环节就是自动寻路。自动寻路采用的算法对于复杂的地形计算时间较长，占有内存较多，不仅如此，对于处理动态障碍物问题上也有相同的问题出现。这样在3D游戏中用户可能出现等待时间长，游戏不流畅等问题。影响了游戏的质量。

传统3D游戏采用A*算法作为主要实现算法。A*算法是一种静态路网中求解最短路径最有效的直接搜索方法。公式表示为：f(n)＝g(n)+h(n)，其中f(n)是从初始点经由节点n到目标点的估价函数，g(n)是在状态空间中从初始节点到n节点的实际代价，h(n)是从n到目标节点最佳路径的估计代价。保证找到最短路径(最优解的)条件，关键在于估价函数f(n)的选取。估价值h(n)＜＝n到目标节点的距离实际值，这种情况下，搜索的点数多，搜索范围大，效率低。但能得到最优解。并且如果h(n)＝d(n)，即距离估计h(n)等于最短距离，那么搜索将严格沿着最短路径进行，此时的搜索效率是最高的。但在复杂地形下A*算法占据的内存较大，计算的时间也比较长。在3D游戏中，其物理环境采用了一种分层次的路径规划解决方案。首先，游戏环境处理层负责根据地形，静态障碍物的规划以及关卡设计信息生成导航网格图。然后，路径规划层负责选择合适的寻路算法对不同角色进行路径规划。最后，动态障碍物规避层则负责处理碰撞检测局部规避，群体角色寻路优先级等问题。在动态障碍物规避层处理碰撞问题时采用A*算法往往速度较慢，内存占据较大。因而，虽然能够达到搜索最短路径，但是在3D游戏中，玩家对于长时间的等待和画面的卡顿是很不愉悦的，因此内存占有和搜索速度是大家研究的重心。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种3D游戏的人物路径搜索方法。

本发明的技术方案是：

一种3D游戏的人物路径搜索方法，包括：

步骤1：将3D游戏的人物路径导航地图划分成若干三角形，并记录每个三角形的顶点和边，相邻两个三角形连接的顶点设为搜索节点；

步骤2：将人物路径的起始位置作为人物路径搜索的起始点，以起始点所在三角形的三条边为搜索边，即人物路径的初始三个可行搜索方向；

步骤3：分别以人物路径的初始三个可行搜索方向，搜索人物路径导航地图中的所有交叠搜索节点，找到人物路径导航地图中的所有分支点，将相邻两个分支点之间的交叠搜索节点保存为交叠搜索节点集合；

所述交叠搜索节点是与当前三角形共用两个搜索节点的三角形中的另一个搜索节点；每两个交叠搜索节点组成成对交叠搜索节点；

步骤4：分别以各交叠搜索节点集合为路径，确定各路径上的最短路线并记录，若出现两个分支点之间有多条路径，标记该两个分支点间最短路径；

步骤5：判断人物路径的大致方向：选取人物路径的结束点，从起始点向起始点所在三角形三边中点分别做射线，以结束点向三条射线分别做垂线，垂线长度最小值对应的射线所在方向即人物路径的大致方向；