人工智能实验报告.docx
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人工智能实验报告
人工智能实验报告
班级：
数媒081
学号：
108028017
姓名：
徐浩
2010-2011学年第1学期
实验名称实验一XNA编程基础
课时安排7课时
实验要求
掌握XNA游戏基本运行框架，二维纹理绘制，三维模型绘制的代码实现方法。
实验核心代码：
protectedoverridevoidInitialize（）
{
base.Initialize（）;
Viewportvp=graphics.GraphicsDevice.Viewport;//窗口大小规定
spotlightPosition.X=vp.X+vp.Width/2;
spotlightPosition.Y=vp.Y+vp.Height/2;//光的位置设定
catPosition.X=vp.X+vp.Width/4;
catPosition.Y=vp.Y+vp.Height/2;
}
protectedoverridevoidUpdate（GameTimegameTime）
{
HandleInput（）;
//clampthecat'spositionsothatitstaysonthescreen.
Viewportvp=graphics.GraphicsDevice.Viewport;
catPosition.X=MathHelper.Clamp（catPosition.X,vp.X,vp.X+vp.Width）;
catPosition.Y=MathHelper.Clamp（catPosition.Y,vp.Y,vp.Y+vp.Height）;
//usetheTurnToFacefunctiontoupdatethespotlightAngletoface
//towardsthecat.
spotlightAngle=TurnToFace（spotlightPosition,catPosition,spotlightAngle,
SpotlightTurnSpeed）;
base.Update（gameTime）;
}
privatestaticfloatTurnToFace（Vector2position,Vector2faceThis,
floatcurrentAngle,floatturnSpeed）
{
//considerthisdiagram:
//C
///|
///|
///|y
///o|
//S--------
//x
//
//whereSisthepositionofthespotlight,Cisthepositionofthecat,
//and"o"istheanglethatthespotlightshouldbefacinginorderto
//pointatthecat.weneedtoknowwhatois.usingtrig,weknowthat
//tan（theta）=opposite/adjacent
//tan（o）=y/x
//ifwetakethearctanofbothsidesofthisequation...
//arctan（tan（o））=arctan（y/x）
//o=arctan（y/x）
//so,wecanusexandytofindo,our"desiredAngle."
//xandyarejustthedifferencesinpositionbetweenthetwoobjects.
floatx=faceThis.X-position.X;
floaty=faceThis.Y-position.Y;
floatdesiredAngle=（float）Math.Atan2（y,x）;
floatdifference=WrapAngle（desiredAngle-currentAngle）;
//clampthatbetween-turnSpeedandturnSpeed.
difference=MathHelper.Clamp（difference,-turnSpeed,turnSpeed）;
//so,theclosestwecangettoourtargetiscurrentAngle+difference.
//returnthat,usingWrapAngleagain.
returnWrapAngle（currentAngle+difference）;
}
实验心得：
通过这个实验初步了解了xna的几个主要函数的功能，比如Update，Draw函数。
本实验中采取了三角函数的一些运用来充当算法，以此计算光线的转动。
三角函数在人工智能的算法中充当很重要的角色。
Update函数中主要就是游戏刷新的问题。
Draw函数中主要是关于纹理贴图。
实验名称实验二智能体追逐与躲避
课时安排4课时
实验要求
理解游戏智能体追逐与躲避的数学理论思想，掌握XNA核心代码
实验核心代码：
protectedoverridevoidInitialize（）
{
//TODO:
Addyourinitializationlogichere
vp=graphics.GraphicsDevice.Viewport;
//将屏幕分成8×6区域，左右半边各随机放一个障碍物
intrand1=newRandom（（int）（DateTime.Now.Ticks>>1））.Next（24）;
intrand2=newRandom（（int）（DateTime.Now.Ticks>>3））.Next（24）;
v2BarrierPos[0].X=（rand1%4*2+1）*vp.Width/（8*2）;
v2BarrierPos[0].Y=（rand1/4*2+1）*vp.Height/（6*2）;
v2BarrierPos[1].X=（rand2%4*2+1）*vp.Width/（8*2）+vp.Width/2;
v2BarrierPos[1].Y=（rand2/4*2+1）*vp.Height/（6*2）;
//计算猫的位置
if（rand1==0）rand1=1;
elserand1=rand1-1;
v2Cat1Pos.X=（rand1%4*2+1）*vp.Width/（8*2）;
v2Cat1Pos.Y=（rand1/4*2+1）*vp.Height/（6*2）;
//计算老鼠的位置
if（rand2==0）rand2=1;
elserand2=rand2-1;
v2MousePos.X=（rand2%4*2+1）*vp.Width/（8*2）+vp.Width/2;
v2MousePos.Y=（rand2/4*2+1）*vp.Height/（6*2）;//根据屏幕来设定老鼠的位置
base.Initialize（）;
}
privatevoidUpdateMouse（GameTimegameTime）
{
//TODO:
与猫有一定距离后，逃跑
//TODO:
碰到障碍物，转90度逃跑
Viewportvp=graphics.GraphicsDevice.Viewport;
v2MousePos.X=MathHelper.Clamp（v2MousePos.X,vp.X,vp.X+vp.Width）;
v2MousePos.Y=MathHelper.Clamp（v2MousePos.Y,vp.Y,vp.Y+vp.Height）;
}
}
实验心得：
本次试验主要关于物体的追逐问题。
实验中的猫捉老鼠例子，主要是一个追逐运动，当然里面也有关于随机出现障碍物的问题。
而在此次实验中，涉及了关于包围盒的概念，包围和主要是用来体现碰撞的方面的，实验的智能就体现在老鼠可以根据猫的位置判断是否安全。
实验中包围盒确实比较重要的，对我们以后学习有很大的借鉴作用。
实验名称实验三智能体群集
课时安排2课时
实验要求
理解游戏智能体群集行为的数学理论思想，掌握XNA核心代码
实验核心代码：
Flock：
constintflockSize=40;
intboundryWidth;
intboundryHeight;
Texture2DbirdTex;
Listflock;
publicAIParametersFlockParams
{
set
{
flockParams=value;
}
}
protectedAIParametersflockParams;
publicFlock（Texture2DtheTex,intscreenWidth,intscreenHeight,
AIParametersflockParameters）
{
boundryWidth=screenWidth;
boundryHeight=screenHeight;
birdTex=theTex;
flock=newList（）;
flockParams=flockParameters;
ResetFlock（）;
}
publicvoidUpdate（GameTimegameTime,CattheCat）
{
foreach（BirdthisBirdinflock）
{
thisBird.ResetThink（）;
foreach（BirdtheOtherBirdinflock）
{
//thischeckissowedon'ttrytoflytoourself!
if（thisBird!
=theOtherBird）
{
thisBird.ReactTo（theOtherBird,refflockParams）;
}
}
//Lookforthecat
thisBird.ReactTo（theCat,refflockParams）;
thisBird.Update（gameTime,refflockParams）;
}
}
publicvoidDraw（SpriteBatchspriteBatch,GameTimegameTime）
{
foreach（BirdtheBirdinflock）
{
theBird.Draw（spriteBatch,gameTime）;
}
}
publicvoidResetFlock（）
{
flock.Clear（）;
flock.Capacity=flockSize;
BirdtempBird;
Vector2tempDir;
Vector2tempLoc;
Randomrandom=newRandom（）;
for（inti=0;i{
tempLoc=newVector2（（float）
random.Next（boundryWidth）,（float）random.Next（boundryHeight））;
tempDir=newVector2（（float）
random.NextDouble（）-0.5f,（float）random.NextDouble（）-0.5f）;
tempDir.Normalize（）;
tempBird=newBird（birdTex,tempDir,tempLoc,
boundryWidth,boundryHeight）;
flock.Add（tempBird）;
}
}
#endregion
}
}
实验心得：
经过本次实验的学习，我们大致了解了集群的原理，集群在游戏智能中是一个比较重要的一块内容，理解了游戏智能体群集行为的数学理论思想，对以后的游戏智能开发有很大的作用，当然这次学习了XNA核心代码，通过这些学习，我们发觉这是一个十分有趣的程序行为，对我们以后在程序中制作多物体的运动起了很大的帮助。
实验名称实验四游戏有限状态机
课时安排4课时
实验要求
通过游戏菜单状态控制理解游戏中的有限状态机思想，掌握XNA核心代码
实验核心代码：
classMainMenuScreen:
MenuScreen
{
#regionInitialization
///
///Constructorfillsinthemenucontents.
///
publicMainMenuScreen（）
:
base（"主菜单"）
{
//Createourmenuentries.
MenuEntryplayGameMenuEntry=newMenuEntry（"开始游戏"）;
MenuEntryoptionsMenuEntry=newMenuEntry（"配置选项"）;
MenuEntryexitMenuEntry=newMenuEntry（"退出"）;
//Hookupmenueventhandlers.
playGameMenuEntry.Selected+=PlayGameMenuEntrySelected;
optionsMenuEntry.Selected+=OptionsMenuEntrySelected;
exitMenuEntry.Selected+=OnCancel;
//Addentriestothemenu.
MenuEntries.Add（playGameMenuEntry）;
MenuEntries.Add（optionsMenuEntry）;
MenuEntries.Add（exitMenuEntry）;
}
voidPlayGameMenuEntrySelected（objectsender,EventArgse）
{
ScreenManager.ClearScreen（）;
ScreenManager.AddScreen（newGameplayScreen（））;
}
///
///EventhandlerforwhentheOptionsmenuentryisselected.
///
voidOptionsMenuEntrySelected（objectsender,EventArgse）
{
ScreenManager.ClearScreen（）;
ScreenManager.AddScreen（newOptionsMenuScreen（））;
}
#endregion
}
}
MenuEnter:
publicvirtualvoidDraw（MenuScreenscreen,boolisSelected,GameTimegameTime）
{
//Drawtheselectedentryinyellow,otherwisewhite.
Colorcolor=isSelected?
Color.Yellow:
Color.White;
//Modifythealphatofadetextoutduringtransitions.
//color*=1.0f;
//Drawtext,centeredonthemiddleofeachline.
ScreenManagerscreenManager=screen.ScreenManager;
SpriteBatchspriteBatch=screenManager.SpriteBatch;
SpriteFontfont=screenManager.Font;
Vector2origin=newVector2（0,font.LineSpacing/2）;
spriteBatch.DrawString（font,text,position,color,0,
origin,1.0f,SpriteEffects.None,0）;
}
实验心得：
菜单系统在游戏中充当及其重要的角色，好的菜单能让游戏本身会更具备吸引力，实验中我明白到在XNA程序中，可以通过修改代码实现菜单的内容，当然菜单中的选是要在一个文本文档中写好，程序在调用是遍历那个文档寻找菜单中的字母。
二级菜单同样应具备很强的可调用性。
另外这其中我也学习了包括怎么在程序中添加中文选项。
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