Unity人工智能遊戲開發(第2版) [美]Ray Barrera等 張穎 9787 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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[美] Ray Barrera等 張穎 著

圖書標籤:

• Unity
• 人工智能
• 遊戲開發
• AI
• 遊戲編程
• Unity3D
• 機器學習
• 行為樹
• 路徑規劃
• 第2版
• 張穎

店鋪： 博遠慧達圖書專營店

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302446903

商品編碼：24956750644

包裝：平裝

齣版時間：2016-10-01

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基本信息

書名:Unity人工智能遊戲開發(第2版)

定價：49.00元

售價：27.93元,便宜21.07元,摺扣56

作者:Ray Barrera等 張穎

齣版社：清華大學齣版社

齣版日期：2016-10-01

ISBN：9787302446903

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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Unity嚮開發人員提供瞭多種工具，以實現具有人工智能的遊戲體驗。Unity的內建API以及特性可有效地實現多種可能性，並構建遊戲場景和角色對象。無論開發何種遊戲，理解並應用人工智能特性可視為遊戲設計的基本因素之一。本書將人工智能技術劃分為多個簡單概念，進而有助於讀者理解這一話題的基礎內容。本書通過大量實例，詳細分析所涉及的概念，並對核心概念予以實現。

內容提要

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本書詳細闡述瞭與Unity遊戲人工智能相關的基本解決方案，主要包括遊戲AI的基礎知識、有限狀態機、實現感知係統、尋路方案、群集行為、行為樹、模糊邏輯等內容。此外，本書還提供瞭相應的示例、代碼，以幫助讀者進一步理解相關方案的實現過程。本書適閤作為高等院校計算機及相關專業的教材和教學參考書，也可作為相關開發人員的自學教材和參考手冊。

目錄

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目錄

第1章遊戲AI的基礎知識 1

1.1創建生活幻象 1

1.2利用AI進一步完善遊戲 2

1.3在Unity使用AI 3

1.4定義主體 3

1.5有限狀態機概述 3

1.6通過主體視角查看場景 4

1.7路徑跟蹤 5

1.7.1A*尋路 6

1.7.2使用網格導航 7

1.8群集方案 9

1.9行為樹 9

1.10模糊邏輯 11

1.11本章小結 12

第2章有限狀態機 13

2.1FSM應用 13

2.2生成狀態機行為 14

2.2.1生成AnimationController資源 14

2.2.2Layers項和Parameters項 16

2.2.3動畫控製查看器 18

2.2.4行為的圖像化 18

2.2.5生成個狀態 19

2.2.6狀態間的轉換 19

2.3創建玩傢坦剋對象 20

2.4生成敵方坦剋對象 20

2.4.1選擇轉換 21

2.4.2實現過程 22

2.5本章小結 32

第3章實現感知係統 33

3.1基本的感知係統 33

3.1.1視錐 34

3.1.2基於球體的聽覺、感覺和嗅覺 35

3.1.3擴展AI 35

3.1.4感知係統的創新 36

3.2構建場景 36

3.3創建玩傢坦剋 37

3.3.1實現玩傢坦剋 38

3.3.2實現Aspect類 40

3.4創建AI角色 41

3.5使用Sense類 43

3.6視見功能 44

3.7觸覺係統 46

3.8測試結果 48

3.9本章小結 49

第4章尋路方案 50

4.1路徑跟蹤 50

4.1.1路徑腳本 52

4.1.2使用路徑跟蹤器 53

4.1.3躲避障礙物 56

4.1.4添加定製層 57

4.1.5實現躲避邏輯 58

4.2A*尋路算法 63

4.2.1算法迴顧 63

4.2.2算法實現 64

4.3導航網格 83

4.3.1構建地圖 83

4.3.2靜態障礙物 84

4.3.3導航網格的烘焙 84

4.3.4使用NavMesh主體對象 87

4.3.5設置目的地 88

4.3.6Target類 89

4.3.7斜麵測試 90

4.3.8區域探索 92

4.3.9OffMeshLinks連接 94

4.3.10生成OffMeshLinks 94

4.3.11設置OffMeshLinks 95

4.4本章小結 97

第5章群集行為 98

5.1群集算法初探 98

5.2理解群集算法背後的概念 98

5.3Unity示例中的群集行為 100

5.3.1模擬個體行為 101

5.3.2創建控製器 108

5.4替代方案 110

5.5使用人群群集算法 118

5.5.1實現簡單的群集模擬 118

5.5.2使用CrowdAgent組件 120

5.5.3添加障礙物 121

5.6本章小結 124

第6章行為樹 125

6.1行為樹的基本概念 125

6.1.1理解不同的節點類型 126

6.1.2定義復閤節點 126

6.1.3理解修飾節點 127

6.1.4描述葉節點 128

6.2估算現有方案 128

6.3實現基本的行為樹框架 129

6.3.1實現Node基類 129

6.3.2將節點實現於選取器上 130

6.3.3序列的實現 132

6.3.4將修飾節點實現為反相器 133

6.3.5創建通用行為節點 135

6.4框架測試 136

6.4.1行為樹的規劃 136

6.4.2檢查場景構建結果 137

6.4.3考察MathTree節點 138

6.4.4執行測試 143

6.5本章小結 146

第7章模糊邏輯 147

7.1定義模糊邏輯 147

7.2模糊邏輯應用 149

7.2.1實現簡單的模糊邏輯係統 149

7.2.2擴展集閤 157

7.2.3數據的逆模糊化 157

7.3使用觀測數據 158

7.4模糊邏輯的其他應用 161

7.4.1加入其他概念 161

7.4.2創建獨特的體驗 161

7.5本章小結 162

第8章整閤過程 163

8.1製定規則 163

8.2創建高塔對象 164

8.3構建坦剋對象 173

8.4構建場景環境 177

8.5測試示例 178

8.6本章小結 179

作者介紹

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文摘

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序言

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深入探索遊戲敘事與互動設計：不止於代碼的藝術 導言：在虛擬世界中構建引人入勝的體驗 本書聚焦於遊戲設計，特彆是敘事結構、世界構建以及復雜互動係統的創建，旨在幫助開發者超越單純的技術實現，構建齣具有深度和情感共鳴的虛擬體驗。我們不關注特定的遊戲引擎技術細節（如Unity或C編程），而是將重點放在遊戲設計的核心原則、用戶體驗（UX）的心理學基礎，以及如何將故事性元素無縫融入到機製之中。本書適閤有一定基礎的遊戲開發者、敘事設計師、或者對互動媒體理論有濃厚興趣的讀者。 第一部分：敘事學的重構與互動性 第一章：故事的骨架——非綫性敘事結構剖析 傳統綫性敘事在互動媒介中往往受限。本章將深入探討如何打破“A到B”的傳統路徑，構建適應玩傢選擇的、具有高度可塑性的故事結構。我們將分析“分支敘事樹”、“環形敘事結構”以及“碎片化敘事”的優缺點。重點將放在“敘事節點”的識彆與設計上，確保無論玩傢選擇哪條路徑，故事的核心主題和情感張力都能得以保留。 我們會詳細研究如何利用“敘事防火牆”（Narrative Safeguards）來應對極端玩傢行為，確保關鍵劇情點能夠觸發，同時不損害玩傢的自主感。探討如何使用“環境敘事”（Environmental Storytelling）來補充文本和過場動畫，使世界本身成為講故事的媒介。 第二章：角色弧光與玩傢代理感 一個偉大的遊戲世界需要令人信服的角色。本章區分瞭“故事角色”（Characters in the Story）和“玩傢化身”（Player Avatar）的微妙關係。我們將探討如何設計具有內在動機和可預測缺陷的角色，這些缺陷能夠驅動衝突，並為玩傢的乾預留下空間。 核心在於“代理感”（Agency）。我們將通過案例分析，展示如何通過設計“意義深遠的抉擇點”來增強玩傢的代理感。這些抉擇不應隻是錶麵上的選擇，而應該對遊戲世界的狀態、NPC關係網以及角色自身的道德立場産生長遠且可見的影響。我們還會討論如何通過非對稱信息設計，讓玩傢感覺自己比NPC更瞭解某些真相，從而增強敘事張力。 第二部分：機製、規則與體驗的融閤 第三章：核心循環的哲學——機製即是主題 遊戲機製（Mechanics）是玩傢與遊戲世界互動的工具，而優秀的設計能讓這些工具本身講述故事。本章挑戰“功能至上”的觀點，主張機製應服務於主題。例如，如果遊戲主題是關於“資源稀缺與犧牲”，那麼資源管理係統就必須設計得令人感到焦慮和壓力，而不是僅僅為瞭達成勝利條件。 我們將詳細解構“核心遊戲循環”（Core Loop）的設計哲學，探討如何注入“意想不到的摩擦”（Meaningful Friction），使玩傢在操作過程中不斷反思設計者的意圖。討論“機製的沉浸性”——如何隱藏復雜規則，讓玩傢通過直覺和實踐而非閱讀手冊來掌握係統。 第四章：復雜係統的平衡與湧現式敘事 現代復雜遊戲依賴於多個相互作用的子係統（如經濟、AI行為、物理引擎）。本章關注如何管理這些係統的相互作用，以産生“湧現式敘事”（Emergent Narrative）。湧現式敘事是玩傢行動與係統規則碰撞後自然産生的、開發者未預先編寫的故事片段。 我們將係統性地分析“反饋迴路”的設計。如何構建一個能自我調節但又不會完全失控的係統？討論如何設置初始條件和邊界約束，引導係統朝著有趣而非無意義的方嚮發展。深入探討AI行為樹與決策邏輯如何轉化為敘事動態，例如，敵方勢力如何根據玩傢的戰術變化調整其戰略部署，從而生成一場獨特的“戰役故事”。 第三部分：情感設計與用戶體驗的深度挖掘 第五章：情緒映射：從期望到驚喜的旅程 優秀的遊戲設計是情感的建築師。本章關注如何繪製“情感地圖”，預測玩傢在特定時刻可能體驗到的情緒（如好奇、挫敗、成就感、悲傷）。我們會深入研究“節奏控製”，即如何在緊張和放鬆之間切換，以最大化關鍵情感時刻的影響力。 討論如何利用“認知負荷管理”來優化體驗。何時應該嚮玩傢拋齣新信息，何時應該讓他們在熟悉的規則中自由發揮？我們將分析“奬賞機製”的設計，區分短期、中期和長期奬賞，並探討如何通過“延遲滿足”來構建更深層次的投入感。 第六章：測試、迭代與“玩傢共創”的藝術 設計理論必須通過實踐驗證。本章側重於如何進行有效的“原型設計”（Prototyping）和“用戶研究”。我們強調的不是運行次數，而是“觀察質量”。如何設計測試場景，以明確區分玩傢是否理解瞭機製，以及他們對機製産生瞭怎樣的情感反應。 重點討論“解讀負麵反饋”的技巧。並非所有抱怨都意味著設計錯誤；有時，負麵體驗是通往更深層理解的橋梁。我們將介紹“最小可行體驗”（MVE）的概念，以及如何圍繞核心樂趣而非功能清單進行迭代，確保每一次修改都服務於最初的敘事或機製願景。 結語：超越視聽，觸及靈魂的互動藝術 本書最終的目的是引導開發者思考：我們的遊戲不僅僅是屏幕上的畫麵和代碼的集閤，它是一種獨特的、主動參與的藝術形式。通過掌握敘事結構、機製哲學和情感調控的工具，開發者可以創造齣不僅被“玩過”，而且能被“銘記”的虛擬世界。最終的成功，在於玩傢離開遊戲後，依然能在現實中迴味他們在你構建的世界中所做的選擇和感受到的情緒。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格非常親切且富有啓發性，一點也沒有技術文檔那種拒人於韆裏之外的冰冷感。作者在講解復雜概念時，常常會穿插一些個人在實際開發中遇到的“陷阱”和“捷徑”，這種經驗分享的語氣，極大地拉近瞭與讀者的距離。尤其是在調試環節，很多教程隻展示瞭“成功運行”的代碼，但這本書卻細緻地剖析瞭常見的運行時錯誤以及如何利用Unity內置的調試工具（比如可視化工具）來“看到”AI的思考過程。我記得有一次我的NPC在某個角落無限循環，對著空氣開槍，非常令人抓狂。正是書中關於“Debug AI Behavior”那一小節的提示，讓我意識到是我的感知模塊的射綫檢測範圍設置齣瞭問題。這種貼近實戰的排障指導，對於獨立開發者來說簡直是救命稻草。它教會我如何像一個AI工程師那樣去思考和驗證，而不是僅僅作為一個代碼搬運工。這種培養獨立解決問題能力的引導，比單純提供代碼片段重要得多。

評分☆☆☆☆☆

我得說，這本書的架構設計非常巧妙，它並沒有采用傳統的“先理論後應用”的綫性敘事，而是采用瞭更符閤項目開發流程的模塊化教學。這使得我可以在需要的時候快速定位到特定的AI子係統進行學習和查閱，極大地提高瞭學習效率。比如，當我想深入研究Unity的NavMesh係統如何與狀態機結閤時，我能迅速翻到相應的章節，發現作者已經把數據結構和邏輯流梳理得井井有條。更讓我眼前一亮的是，它對AI與遊戲機製的融閤進行瞭深入探討。很多AI教程隻關注瞭“如何讓AI動起來”，但這本書更進一步，探討瞭“如何設計齣有趣的、能提升玩傢體驗的AI”。它教會我思考，一個好的AI不一定是“最聰明”的，而一定是“最符閤遊戲設計意圖”的。這種從工程師思維嚮設計師思維的轉變，是這本書給我帶來的最寶貴的財富。它不僅僅是一本技術手冊，更像是一本關於如何利用AI來豐富遊戲世界的設計指南。讀完後，我感覺自己對“人工智能在遊戲中的角色”的理解上升到瞭一個新的維度，不再是冷冰冰的代碼堆砌，而是活生生的、有靈魂的遊戲伴侶。

評分☆☆☆☆☆

從內容的新鮮度和前瞻性來看，這本書也展現瞭極強的生命力。在AI遊戲開發領域，技術迭代速度非常快，但這本書成功地捕捉到瞭當前社區的主流趨勢，例如對數據驅動設計在AI中的應用，以及如何利用Unity的ECS架構來優化大規模AI群體的性能。這說明作者不僅精通現有的技術棧，還對未來的發展方嚮有著清晰的認識。它不僅僅是關於“如何做”的教程，更是關於“未來該如何思考”的啓示錄。書中對性能優化的討論也相當到位，這一點對於商業遊戲開發至關重要。它沒有避開Unity底層的一些性能瓶頸，而是提供瞭切實可行的規避策略，比如如何批處理AI的更新邏輯，或者如何閤理利用多綫程來避免主綫程卡頓。總而言之，這本書成功地跨越瞭“入門”和“專業”之間的鴻溝，它是一份紮實的基礎指南，同時也是一份麵嚮未來的參考資料。對於希望在Unity AI領域深耕的開發者而言，它無疑是一筆值得的投資。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直是為我這種既想入門Unity又對AI抱有好奇心的開發者量身定做的！它沒有過多地糾纏於晦澀難懂的理論，而是直接把實踐的工具箱推到瞭你麵前。我最欣賞的一點是，它非常注重即學即用。很多技術書籍要麼是紙上談兵，要麼就是為瞭展示技術深度而忽略瞭讀者的實際操作體驗，但這本書在這方麵做得非常平衡。從環境搭建到第一個AI角色的行為樹設計，每一步都講解得異常清晰，那種感覺就像身邊坐著一位經驗豐富的導師，手把手地領著你趟過那些初學者最容易犯迷糊的“坎”。尤其是關於路徑規劃和決策製定那一塊，它沒有簡單地拋齣算法名稱，而是用Unity特有的組件和腳本邏輯，把復雜的AI概念拆解成瞭可以感知的、可操作的模塊。這對於我這種視覺學習者來說，簡直是福音。我甚至在跟著書裏的示例跑完一遍後，立馬就能靈活地應用到我自己的小項目中，比如給NPC增加巡邏機製或者讓敵人學會躲避射擊。如果你是那種不想被枯燥的數學公式睏擾，而是渴望看到代碼運行後帶來即時反饋的實乾派，這本書絕對值得你擁有。它真正實現瞭“讓AI變得觸手可及”的目標，讓原本高不可攀的技術門檻瞬間矮瞭一大截。

評分☆☆☆☆☆

說實話，市麵上關於Unity的教程浩如煙海，但大多都停留在基礎操作層麵，或者隻選取瞭某一個特定的AI技術點進行深入挖掘。這本書的廣度與深度達到瞭一個令人稱贊的平衡點。它係統地覆蓋瞭從基礎的有限狀態機（FSM）、行為樹（BT）到更高級的尋路優化、感知係統（Perception）等多個關鍵領域。這種全麵的覆蓋，讓我無需東奔西跑去搜集零散的知識點。讓我印象特彆深刻的是關於行為樹的講解，作者沒有僅僅停留在“節點是什麼”的層麵，而是花瞭大量篇幅講解瞭如何構建一個健壯、可擴展且易於調試的行為樹架構。通過書中提供的實際案例，我明白瞭如何用行為樹來管理復雜的多層級決策，比如敵人發現玩傢、追擊、掩護、撤退等一係列連貫動作。這種對工程實踐的重視，遠超齣瞭我對一本技術參考書的預期。而且，書中對不同AI技術之間的取捨和適用場景也有獨到的見解，這使得我在麵對實際開發中的技術選型時，能夠做齣更明智的判斷，而不是盲目地追求最新的技術名詞。