GREE Engineering

シンプルなBehaviour Treeを実装してみる

シンプルなBehaviour Treeを実装してみる

みなさまこんばんは。ちょびえです。
今日はちょっと趣向を変えてゲームのAIの勉強、なかでもBehaviour Treeについてすこし勉強してみましょう。

ゲームの世界のAIってなんだっけ?

ゲームの世界のAIといえばよくある経路探索や、特定状況下におけるNPC等のふるまいをよしなにやってくれるようなものです。AIっていわれてしまうとなんだか難しいように感じてしまいますが、ゲームという枠組みの中では時間経過や環境の変化を自立して判断したり・判断してるようにみせかけて楽しめるような仕組みとなっていれば良いと思います。

Behaviour Treeにチャレンジしてみる

細かい説明はググっていただくと色々と記載あるのでなんとなくビヘイビアツリーってわかるような、うーん・・・文章で書かれてもよくわからないですね!ということでお決まりの通りコードで書いてみましょう。

いきなりコード書いてもまったくわからないのでざっくりな説明をしますと、Behaviour Treeは木構造でノードとリーフでルールとアクションを評価・実行していきます。

ノードの種類としては大きく分けてSelectorとSequencerという2つの種類があるようです。おおまかに説明すると

  • Selectorはリーフが成功するまで下位ノードを実行し続ける。
  • Sequencerはリーフが成功し続けるか終端に行くまで下位ノードを実行し続ける。

と、いうことになっています。とりあえず実装してみましょうか。

まずは最小で実装してみよう

適当なコードを書くときにはやっぱりPHP便利なのでPHPでかいてみます。
Treeまで考えると少し長くなってしまいますので、まずは各ノードのふるまいをなんとなく書いてみましょう。

ノードの結果がtrueであれば成功、falseであれば失敗ということにしておきます。

単純なSelector

Selectorは自身が持っているノードを成功し続けるまで評価していくノードです。

Helloに失敗してしまっているので、Worldが実行されます。

単純なSequencer

Sequencerは自身が持っているノードを失敗するまで評価していくノードです。

上記の例ではWorldで失敗しているのでChobieまで実行されていないのがわかります。

組み合わせ

今の実装だと木構造が作れないのでとても単純なタスクしかできません。
とりあえずのTree構造が取れるように、実装の楽さ優先で書いてみます。

とりあえず各リーフでHello,World,I,am,chobieという単語だけを出力できるように書いてみます。

これを実行してみると

期待通り実行出来ましたね!図で書いてみるとこんな感じです。

behaviour_tree_chobie2

数字は評価順。赤い枠はtrueを返している(成功している)、灰色は実行されていない、黒色は失敗を表しています。
今回はSelectorだけで組んでいるので、失敗してほしいノードを先に持ってきておいて調節しています。

上記例では実行条件チェックがなく、実際の行動とごっちゃになっていますが例えばこんな風に書いてノードにつっこんでおけばとりあえず色々なルールが書けると思います。

こういう事前条件チェックの大半は他でやるべきことなのでアクションの実行と一緒にしてしまうと使い回し面倒なんですけどネ。

おわりに

Behaviour Treeのファーストステップとしてはこれぐらいでいいんじゃないでしょうか?

Decoratorや実行状態管理等がなく、このまま巨大なルールを構築するとひたすらつらいだけですが、とりあえず遊んでみるのには十分な実装だとおもいます。

これぐらいの単純な例だとif分で素直に書けばいいじゃないとか色々あると思いますが、こんなふうなルールを設定ファイル等から組めるようにしておけば色々なパターンをコード書かずに試せるのでおもしろいのですよ。ということで今日も楽しんでいきましょう

課題になりそうなのがあったら広く浅くジャンル問わず解決していくスタイル。最近もっぱらUnity使うので言語はC#メインですが以前はPHP, Go, Cをよく書いていたなんでもやさん。 利用ツール: Unity, Photoshop, ClipStudio, Blender, ZBrush, houdini, AfterEffects, FilterForge, SubstanceDesigner, Illustrator, Maya, Cubaseなどなど

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