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Bedienungsanleitung
Das Haustier: ein Zustandsautomat, den du pflegst

Das Haustier hat eine Laune (den Zustand) und ändert sie aus zwei Gründen: durch das, was du tust (die Buttons sind Ereignisse), und durch das, was ihm passiert (seine Bedürfnisse überschreiten eine Schwelle). Derselbe Button bewirkt je nach Laune etwas anderes: Spielen erfreut das gelangweilte Tier und verärgert das schlafende, und Füttern ohne Hunger endet in einer Magenverstimmung. Das Diagramm hebt die aktuelle Laune hervor, ihre Ausgänge und den zuletzt ausgelösten Pfeil.

Das Verlies: Planen heißt Suchen

Ein Held mit einer Mission: den Schlüssel nehmen, die Tür öffnen, den Schatz nehmen und hinausgehen. Er plant mit GOAP: Er sucht die günstigste Aktionskette, und wenn etwas schiefgeht (eine Wache sieht ihn), plant er neu. Die Wachen haben einen Zustandsautomaten: Sie patrouillieren, werden misstrauisch, wenn sie etwas hören, verfolgen ihn, wenn sie ihn sehen (Sichtkegel, eine Wand verdeckt die Sicht), und suchen an der Stelle, wo sie ihn zuletzt gesehen haben. Erhöhe die Kampfkosten und sieh, wie sich der Plan ändert. Im Modus Du spielst klickst du auf ein Feld und der Held geht dorthin.

Das Haus: Wie entschieden wird, was zu tun ist

Eine Figur mit Hunger, Müdigkeit und Hygiene (und Spaß, wenn du ihn hinzufügst) lebt in einem Haus, wie in Die Sims. Jedes Objekt kündigt an, was es bietet (der Kühlschrank senkt den Hunger), und das Gehirn wählt. Über der Figur steht eine Sprechblase mit ihren Gedanken; darunter die Balken mit ihren Markierungen und die Zeitleiste (klicke darauf, um zu diesem Moment zurückzuspringen). Alle vier gleichzeitig zeigt denselben Tag mit den vier Gehirnen, und die Herausforderungen werden automatisch geprüft. Der Link speichert das Gehirn, den Seed, die Parameter und den Tick.

So wird es benutzt

Eine Figur mit Hunger und Müdigkeit lebt auf einer Karte mit Essen, einem Bett, Unterschlüpfen und Feinden, die patrouillieren und sie verfolgen, wenn sie sie sehen. Wähle, mit welchem Gehirn sie entscheidet, und drück auf Abspielen. Du kannst das Gehirn wechseln oder an seinen Parametern drehen, ohne anzuhalten: Die Welt läuft weiter, nur die Art zu entscheiden ändert sich. Darunter die Trace: warum sie in diesem Tick getan hat, was sie getan hat.

Die vier Gehirne

Zustandsautomat: ein Zustand pro Aktion und Pfeile mit Bedingung; einfach, aber jede neue Aktion braucht Pfeile von und zu allen anderen. Verhaltensbaum: Prioritäten; in jedem Tick wird von oben durchlaufen und der erste Zweig, der kann, gewinnt. Utility: jede Aktion wird mit einer Kurve ihres Bedürfnisses bewertet und die mit den meisten Punkten gewinnt, wie in The Sims. GOAP: Planen heißt suchen; ein A* zwischen Weltzuständen (nicht zwischen Feldern) findet die Aktionskette, die das dringendste Ziel erfüllt.

Das Hin und Her

Hängt eine Entscheidung von einem Schwellenwert ab und das Bedürfnis schwankt um ihn herum, pendelt die Figur zwischen zwei Aktionen hin und her. Jedes Gehirn hat seine Bremse: Hysterese im Zustandsautomaten und in GOAP (mit einem Schwellenwert eintreten und mit einem niedrigeren austreten), sich die laufende Aufgabe merken im Baum und Trägheit bei Utility (Extrapunkte für das, was sie schon tat). Schalte sie ab und sieh zu, wie die „Hin und Her“-Wechsel steigen.

Eine Aktion hinzufügen: trinken

Aktiviere den Durst und sieh dir die Tabelle „Was hinzugefügt werden muss“ an: beim Zustandsautomaten ein Zustand und drei Pfeile; beim Baum ein Zweig mit drei Knoten; bei Utility eine Kurve; bei GOAP eine Aktion und ein Ziel, den Rest erledigt der Planer. Bei vielen Aktionen wächst der Zustandsautomat am schlechtesten.

Feinde: wo sie patrouillieren und wie sie sehen

Mit Gegner platzieren klickst du auf die Karte, wo eine Patrouille beginnt und wo sie umkehrt (bis zu 6); ein Klick auf einen Endpunkt entfernt ihn. Sehen in der Umgebung ist die einfachste Wahrnehmung: wer wenige Schritte entfernt ist. Sehen im Kegel ist die aus Schleichspielen: nur was direkt vor ihnen liegt, bis zu einer bestimmten Entfernung und mit Sichtlinie (eine Wand blockiert sie). Von hinten kommst du vorbei, ohne gesehen zu werden. Vergleiche die Tode bei beiden.

Den Baum in ein Spiel mitnehmen

Mit dem gewählten Verhaltensbaum liefert Für BehaviorTree.CPP kopieren den Baum im XML von BehaviorTree.CPP v4, der C++-Bibliothek (und ROS 2), die viele Spiele und Roboter verwenden; er lässt sich in ihrem Editor Groot2 öffnen. Die Bedingungen gehen als ScriptCondition auf dem Blackboard (hunger, fear…) und die Aktionen als eigene Knoten, die das Spiel programmiert.

Videospiel-KIVier Gehirne für eine Figur: Zustände, Baum, Nutzen und GOAP
Videospiel-KIDieselbe Figur mit vier Gehirnen: Zustandsmaschine, Verhaltensbaum, Utility und GOAP
Hunger35
Schlaf25
Hygiene20

Markierungen: grün, wo er davon ablässt (Schwelle − Hysterese); schwarz, wo er sich damit befasst (Schwelle); rot, dringend (unterbricht, was er gerade tut).

spazieren gehenessenschlafenduschen
Tick 0
Unfälle 0Ticks auf dem Zahnfleisch 0Hin und Her 0

Die vier Gehirne gleichzeitig

Dieselbe Figur im selben Haus, mit demselben Seed und denselben Parametern: Nur die Art zu entscheiden ändert sich.

Tick 0 / 500
Zustandsautomat
Unfälle 0Auf dem Zahnfleisch 0Hin und Her 0
Verhaltensbaum
Unfälle 0Auf dem Zahnfleisch 0Hin und Her 0
Nutzen
Unfälle 0Auf dem Zahnfleisch 0Hin und Her 0
GOAP (Planen)
Unfälle 0Auf dem Zahnfleisch 0Hin und Her 0

Herausforderungen

Wie viele Hin- und Herwechsel gibt es in 500 Ticks, wenn der Zustandsautomat mit Hysterese 0 läuft?

„Vorbereiten“ erledigt das für dich: Drücke Play bis Tick 500 und sieh dir den Zähler an.

Füge den Spaß hinzu: Wie viele NEUE Pfeile braucht der Zustandsautomat?

Zähle die Pfeile, die von jedem Zustand ausgehen, und denke an die, die im neuen ankommen.

Ohne Bremsen (Hysterese 0, nichts zu Ende führen, Trägheit 0): Welches Gehirn verbringt in 500 Ticks die wenigsten Ticks in Bedrängnis?

„Vorbereiten“ entfernt die Bremsen; danach „Alle vier gleichzeitig“.

Gehirn

Befindet sich in spazieren gehen. Seine Pfeile, der Reihe nach (der erste erfüllte löst aus):

  • → essen wenn Hunger > 50 (35)
  • → schlafen wenn Schlaf > 50 (25)
  • → duschen wenn Hygiene > 50 (20)
Seine Parameter (werden laufend angewendet)
Was jedem Gehirn für den Spaß hinzugefügt werden muss
Zustandsautomat12 → 20+8
Verhaltensbaum11 → 14+3
Nutzen4 → 5+1
GOAP (Planen)6 → 8+2