Unity人工智能游戏开发(第2版) [美]Ray Barrera等 张颖 9787 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] Ray Barrera等 张颖 著

图书标签:

• Unity
• 人工智能
• 游戏开发
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• Unity3D
• 机器学习
• 行为树
• 路径规划
• 第2版
• 张颖

店铺： 博远慧达图书专营店

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302446903

商品编码：24956750644

包装：平装

出版时间：2016-10-01

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基本信息

书名:Unity人工智能游戏开发(第2版)

定价：49.00元

售价：27.93元,便宜21.07元,折扣56

作者:Ray Barrera等 张颖

出版社：清华大学出版社

出版日期：2016-10-01

ISBN：9787302446903

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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Unity向开发人员提供了多种工具，以实现具有人工智能的游戏体验。Unity的内建API以及特性可有效地实现多种可能性，并构建游戏场景和角色对象。无论开发何种游戏，理解并应用人工智能特性可视为游戏设计的基本因素之一。本书将人工智能技术划分为多个简单概念，进而有助于读者理解这一话题的基础内容。本书通过大量实例，详细分析所涉及的概念，并对核心概念予以实现。

内容提要

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本书详细阐述了与Unity游戏人工智能相关的基本解决方案，主要包括游戏AI的基础知识、有限状态机、实现感知系统、寻路方案、群集行为、行为树、模糊逻辑等内容。此外，本书还提供了相应的示例、代码，以帮助读者进一步理解相关方案的实现过程。本书适合作为高等院校计算机及相关专业的教材和教学参考书，也可作为相关开发人员的自学教材和参考手册。

目录

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目录

第1章游戏AI的基础知识 1

1.1创建生活幻象 1

1.2利用AI进一步完善游戏 2

1.3在Unity使用AI 3

1.4定义主体 3

1.5有限状态机概述 3

1.6通过主体视角查看场景 4

1.7路径跟踪 5

1.7.1A*寻路 6

1.7.2使用网格导航 7

1.8群集方案 9

1.9行为树 9

1.10模糊逻辑 11

1.11本章小结 12

第2章有限状态机 13

2.1FSM应用 13

2.2生成状态机行为 14

2.2.1生成AnimationController资源 14

2.2.2Layers项和Parameters项 16

2.2.3动画控制查看器 18

2.2.4行为的图像化 18

2.2.5生成个状态 19

2.2.6状态间的转换 19

2.3创建玩家坦克对象 20

2.4生成敌方坦克对象 20

2.4.1选择转换 21

2.4.2实现过程 22

2.5本章小结 32

第3章实现感知系统 33

3.1基本的感知系统 33

3.1.1视锥 34

3.1.2基于球体的听觉、感觉和嗅觉 35

3.1.3扩展AI 35

3.1.4感知系统的创新 36

3.2构建场景 36

3.3创建玩家坦克 37

3.3.1实现玩家坦克 38

3.3.2实现Aspect类 40

3.4创建AI角色 41

3.5使用Sense类 43

3.6视见功能 44

3.7触觉系统 46

3.8测试结果 48

3.9本章小结 49

第4章寻路方案 50

4.1路径跟踪 50

4.1.1路径脚本 52

4.1.2使用路径跟踪器 53

4.1.3躲避障碍物 56

4.1.4添加定制层 57

4.1.5实现躲避逻辑 58

4.2A*寻路算法 63

4.2.1算法回顾 63

4.2.2算法实现 64

4.3导航网格 83

4.3.1构建地图 83

4.3.2静态障碍物 84

4.3.3导航网格的烘焙 84

4.3.4使用NavMesh主体对象 87

4.3.5设置目的地 88

4.3.6Target类 89

4.3.7斜面测试 90

4.3.8区域探索 92

4.3.9OffMeshLinks连接 94

4.3.10生成OffMeshLinks 94

4.3.11设置OffMeshLinks 95

4.4本章小结 97

第5章群集行为 98

5.1群集算法初探 98

5.2理解群集算法背后的概念 98

5.3Unity示例中的群集行为 100

5.3.1模拟个体行为 101

5.3.2创建控制器 108

5.4替代方案 110

5.5使用人群群集算法 118

5.5.1实现简单的群集模拟 118

5.5.2使用CrowdAgent组件 120

5.5.3添加障碍物 121

5.6本章小结 124

第6章行为树 125

6.1行为树的基本概念 125

6.1.1理解不同的节点类型 126

6.1.2定义复合节点 126

6.1.3理解修饰节点 127

6.1.4描述叶节点 128

6.2估算现有方案 128

6.3实现基本的行为树框架 129

6.3.1实现Node基类 129

6.3.2将节点实现于选取器上 130

6.3.3序列的实现 132

6.3.4将修饰节点实现为反相器 133

6.3.5创建通用行为节点 135

6.4框架测试 136

6.4.1行为树的规划 136

6.4.2检查场景构建结果 137

6.4.3考察MathTree节点 138

6.4.4执行测试 143

6.5本章小结 146

第7章模糊逻辑 147

7.1定义模糊逻辑 147

7.2模糊逻辑应用 149

7.2.1实现简单的模糊逻辑系统 149

7.2.2扩展集合 157

7.2.3数据的逆模糊化 157

7.3使用观测数据 158

7.4模糊逻辑的其他应用 161

7.4.1加入其他概念 161

7.4.2创建独特的体验 161

7.5本章小结 162

第8章整合过程 163

8.1制定规则 163

8.2创建高塔对象 164

8.3构建坦克对象 173

8.4构建场景环境 177

8.5测试示例 178

8.6本章小结 179

作者介绍

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文摘

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序言

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深入探索游戏叙事与互动设计：不止于代码的艺术 导言：在虚拟世界中构建引人入胜的体验 本书聚焦于游戏设计，特别是叙事结构、世界构建以及复杂互动系统的创建，旨在帮助开发者超越单纯的技术实现，构建出具有深度和情感共鸣的虚拟体验。我们不关注特定的游戏引擎技术细节（如Unity或C编程），而是将重点放在游戏设计的核心原则、用户体验（UX）的心理学基础，以及如何将故事性元素无缝融入到机制之中。本书适合有一定基础的游戏开发者、叙事设计师、或者对互动媒体理论有浓厚兴趣的读者。 第一部分：叙事学的重构与互动性 第一章：故事的骨架——非线性叙事结构剖析 传统线性叙事在互动媒介中往往受限。本章将深入探讨如何打破“A到B”的传统路径，构建适应玩家选择的、具有高度可塑性的故事结构。我们将分析“分支叙事树”、“环形叙事结构”以及“碎片化叙事”的优缺点。重点将放在“叙事节点”的识别与设计上，确保无论玩家选择哪条路径，故事的核心主题和情感张力都能得以保留。 我们会详细研究如何利用“叙事防火墙”（Narrative Safeguards）来应对极端玩家行为，确保关键剧情点能够触发，同时不损害玩家的自主感。探讨如何使用“环境叙事”（Environmental Storytelling）来补充文本和过场动画，使世界本身成为讲故事的媒介。 第二章：角色弧光与玩家代理感 一个伟大的游戏世界需要令人信服的角色。本章区分了“故事角色”（Characters in the Story）和“玩家化身”（Player Avatar）的微妙关系。我们将探讨如何设计具有内在动机和可预测缺陷的角色，这些缺陷能够驱动冲突，并为玩家的干预留下空间。 核心在于“代理感”（Agency）。我们将通过案例分析，展示如何通过设计“意义深远的抉择点”来增强玩家的代理感。这些抉择不应只是表面上的选择，而应该对游戏世界的状态、NPC关系网以及角色自身的道德立场产生长远且可见的影响。我们还会讨论如何通过非对称信息设计，让玩家感觉自己比NPC更了解某些真相，从而增强叙事张力。 第二部分：机制、规则与体验的融合 第三章：核心循环的哲学——机制即是主题 游戏机制（Mechanics）是玩家与游戏世界互动的工具，而优秀的设计能让这些工具本身讲述故事。本章挑战“功能至上”的观点，主张机制应服务于主题。例如，如果游戏主题是关于“资源稀缺与牺牲”，那么资源管理系统就必须设计得令人感到焦虑和压力，而不是仅仅为了达成胜利条件。 我们将详细解构“核心游戏循环”（Core Loop）的设计哲学，探讨如何注入“意想不到的摩擦”（Meaningful Friction），使玩家在操作过程中不断反思设计者的意图。讨论“机制的沉浸性”——如何隐藏复杂规则，让玩家通过直觉和实践而非阅读手册来掌握系统。 第四章：复杂系统的平衡与涌现式叙事 现代复杂游戏依赖于多个相互作用的子系统（如经济、AI行为、物理引擎）。本章关注如何管理这些系统的相互作用，以产生“涌现式叙事”（Emergent Narrative）。涌现式叙事是玩家行动与系统规则碰撞后自然产生的、开发者未预先编写的故事片段。 我们将系统性地分析“反馈回路”的设计。如何构建一个能自我调节但又不会完全失控的系统？讨论如何设置初始条件和边界约束，引导系统朝着有趣而非无意义的方向发展。深入探讨AI行为树与决策逻辑如何转化为叙事动态，例如，敌方势力如何根据玩家的战术变化调整其战略部署，从而生成一场独特的“战役故事”。 第三部分：情感设计与用户体验的深度挖掘 第五章：情绪映射：从期望到惊喜的旅程 优秀的游戏设计是情感的建筑师。本章关注如何绘制“情感地图”，预测玩家在特定时刻可能体验到的情绪（如好奇、挫败、成就感、悲伤）。我们会深入研究“节奏控制”，即如何在紧张和放松之间切换，以最大化关键情感时刻的影响力。 讨论如何利用“认知负荷管理”来优化体验。何时应该向玩家抛出新信息，何时应该让他们在熟悉的规则中自由发挥？我们将分析“奖赏机制”的设计，区分短期、中期和长期奖赏，并探讨如何通过“延迟满足”来构建更深层次的投入感。 第六章：测试、迭代与“玩家共创”的艺术 设计理论必须通过实践验证。本章侧重于如何进行有效的“原型设计”（Prototyping）和“用户研究”。我们强调的不是运行次数，而是“观察质量”。如何设计测试场景，以明确区分玩家是否理解了机制，以及他们对机制产生了怎样的情感反应。 重点讨论“解读负面反馈”的技巧。并非所有抱怨都意味着设计错误；有时，负面体验是通往更深层理解的桥梁。我们将介绍“最小可行体验”（MVE）的概念，以及如何围绕核心乐趣而非功能清单进行迭代，确保每一次修改都服务于最初的叙事或机制愿景。 结语：超越视听，触及灵魂的互动艺术 本书最终的目的是引导开发者思考：我们的游戏不仅仅是屏幕上的画面和代码的集合，它是一种独特的、主动参与的艺术形式。通过掌握叙事结构、机制哲学和情感调控的工具，开发者可以创造出不仅被“玩过”，而且能被“铭记”的虚拟世界。最终的成功，在于玩家离开游戏后，依然能在现实中回味他们在你构建的世界中所做的选择和感受到的情绪。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是为我这种既想入门Unity又对AI抱有好奇心的开发者量身定做的！它没有过多地纠缠于晦涩难懂的理论，而是直接把实践的工具箱推到了你面前。我最欣赏的一点是，它非常注重即学即用。很多技术书籍要么是纸上谈兵，要么就是为了展示技术深度而忽略了读者的实际操作体验，但这本书在这方面做得非常平衡。从环境搭建到第一个AI角色的行为树设计，每一步都讲解得异常清晰，那种感觉就像身边坐着一位经验丰富的导师，手把手地领着你趟过那些初学者最容易犯迷糊的“坎”。尤其是关于路径规划和决策制定那一块，它没有简单地抛出算法名称，而是用Unity特有的组件和脚本逻辑，把复杂的AI概念拆解成了可以感知的、可操作的模块。这对于我这种视觉学习者来说，简直是福音。我甚至在跟着书里的示例跑完一遍后，立马就能灵活地应用到我自己的小项目中，比如给NPC增加巡逻机制或者让敌人学会躲避射击。如果你是那种不想被枯燥的数学公式困扰，而是渴望看到代码运行后带来即时反馈的实干派，这本书绝对值得你拥有。它真正实现了“让AI变得触手可及”的目标，让原本高不可攀的技术门槛瞬间矮了一大截。

评分☆☆☆☆☆

我得说，这本书的架构设计非常巧妙，它并没有采用传统的“先理论后应用”的线性叙事，而是采用了更符合项目开发流程的模块化教学。这使得我可以在需要的时候快速定位到特定的AI子系统进行学习和查阅，极大地提高了学习效率。比如，当我想深入研究Unity的NavMesh系统如何与状态机结合时，我能迅速翻到相应的章节，发现作者已经把数据结构和逻辑流梳理得井井有条。更让我眼前一亮的是，它对AI与游戏机制的融合进行了深入探讨。很多AI教程只关注了“如何让AI动起来”，但这本书更进一步，探讨了“如何设计出有趣的、能提升玩家体验的AI”。它教会我思考，一个好的AI不一定是“最聪明”的，而一定是“最符合游戏设计意图”的。这种从工程师思维向设计师思维的转变，是这本书给我带来的最宝贵的财富。它不仅仅是一本技术手册，更像是一本关于如何利用AI来丰富游戏世界的设计指南。读完后，我感觉自己对“人工智能在游戏中的角色”的理解上升到了一个新的维度，不再是冷冰冰的代码堆砌，而是活生生的、有灵魂的游戏伴侣。

评分☆☆☆☆☆

说实话，市面上关于Unity的教程浩如烟海，但大多都停留在基础操作层面，或者只选取了某一个特定的AI技术点进行深入挖掘。这本书的广度与深度达到了一个令人称赞的平衡点。它系统地覆盖了从基础的有限状态机（FSM）、行为树（BT）到更高级的寻路优化、感知系统（Perception）等多个关键领域。这种全面的覆盖，让我无需东奔西跑去搜集零散的知识点。让我印象特别深刻的是关于行为树的讲解，作者没有仅仅停留在“节点是什么”的层面，而是花了大量篇幅讲解了如何构建一个健壮、可扩展且易于调试的行为树架构。通过书中提供的实际案例，我明白了如何用行为树来管理复杂的多层级决策，比如敌人发现玩家、追击、掩护、撤退等一系列连贯动作。这种对工程实践的重视，远超出了我对一本技术参考书的预期。而且，书中对不同AI技术之间的取舍和适用场景也有独到的见解，这使得我在面对实际开发中的技术选型时，能够做出更明智的判断，而不是盲目地追求最新的技术名词。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格非常亲切且富有启发性，一点也没有技术文档那种拒人于千里之外的冰冷感。作者在讲解复杂概念时，常常会穿插一些个人在实际开发中遇到的“陷阱”和“捷径”，这种经验分享的语气，极大地拉近了与读者的距离。尤其是在调试环节，很多教程只展示了“成功运行”的代码，但这本书却细致地剖析了常见的运行时错误以及如何利用Unity内置的调试工具（比如可视化工具）来“看到”AI的思考过程。我记得有一次我的NPC在某个角落无限循环，对着空气开枪，非常令人抓狂。正是书中关于“Debug AI Behavior”那一小节的提示，让我意识到是我的感知模块的射线检测范围设置出了问题。这种贴近实战的排障指导，对于独立开发者来说简直是救命稻草。它教会我如何像一个AI工程师那样去思考和验证，而不是仅仅作为一个代码搬运工。这种培养独立解决问题能力的引导，比单纯提供代码片段重要得多。

评分☆☆☆☆☆

从内容的新鲜度和前瞻性来看，这本书也展现了极强的生命力。在AI游戏开发领域，技术迭代速度非常快，但这本书成功地捕捉到了当前社区的主流趋势，例如对数据驱动设计在AI中的应用，以及如何利用Unity的ECS架构来优化大规模AI群体的性能。这说明作者不仅精通现有的技术栈，还对未来的发展方向有着清晰的认识。它不仅仅是关于“如何做”的教程，更是关于“未来该如何思考”的启示录。书中对性能优化的讨论也相当到位，这一点对于商业游戏开发至关重要。它没有避开Unity底层的一些性能瓶颈，而是提供了切实可行的规避策略，比如如何批处理AI的更新逻辑，或者如何合理利用多线程来避免主线程卡顿。总而言之，这本书成功地跨越了“入门”和“专业”之间的鸿沟，它是一份扎实的基础指南，同时也是一份面向未来的参考资料。对于希望在Unity AI领域深耕的开发者而言，它无疑是一笔值得的投资。