CN110420461A - 一种基于高度图的戏游层次化导航方法 - Google Patents

一种基于高度图的戏游层次化导航方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种基于高度图的戏游层次化导航方法，所述方法为：将一个游戏场景拆解为若干个相连接的区块，每个区块有单独的高度图，高度图RGB三个通道根据不同区域的应用场景分别记录不同的高度信息；导航寻路时先确定起点和终点所在的区块，找到两个区块最短的连接区块；然后每个区块获得分段路径；最后将所有分段路径拼接起来，得到最终的导航路径，本发明扩宽了高度图导航的适应场景，满足复杂游戏场景的应用需求。

Description

一种基于高度图的戏游层次化导航方法
技术领域
本发明涉及计算机通讯技术领域，特别是一种基于高度图的戏游层次化导航方法。
背景技术
导航寻路是游戏中经常使用的一项技术，它的主要作用是根据游戏场景的形态，计算出一种可以行走的最短路径，使得游戏角色的表现更加智能。在3D游戏中，一般采用导航网格来标记哪些地方可行走。但是对于性能要求高的应用场景，基于高度图，或者称为基于格子的导航，无疑是更好的选择。这种方法等距离采样场景每个位置的高度信息，以像素的形式存储在一张图片上。传统的高度图导航方法一个场景用一张图片记录，而一张图片只记录单一的信息。对于复杂的应用场景，比如动态拼接的场景，或者场景区域对不同角色的可行走含义不同，传统的高度图就无法满足需求。
现有技术中公开了“一种地形高度图数据的加载方法”，见申请号为：201610751098.3，公开日为：2017.02.01中国专利，该一种地形高度图数据的加载方法，包括：预先将场景中的地形区域切分成若干地形网格，对于每块所述地形网格，生成每种预设的细节层次(LOD)精度等级的高度图数据并保存，其中，高LOD精度等级的高度图数据对应的顶点数大于低LOD精度等级的高度图数据对应的顶点数；对于当前待渲染场景中的每块地形网格，按照远处的地形网格比近处的地形网格的LOD精度等级低的原则，确定该块地形网格对应的LOD精度等级，并加载相应LOD精度等级的高度图数据至内存。采用本发明，可以大幅度减少内存开销。该专利所解决的技术问题和采用的技术方案均与本专利不相同。
发明内容
为克服上述问题，本发明的目的是提供一种基于高度图的戏游层次化导航方法，扩宽了高度图导航的适应场景，满足复杂游戏场景的应用需求。
本发明采用以下方案实现：一种基于高度图的戏游层次化导航方法，所述方法为：将一个游戏场景拆解为若干个相连接的区块，每个区块有单独的高度图，高度图RGB三个通道根据不同区域的应用场景分别记录不同的高度信息；导航寻路时先确定起点和终点所在的区块，找到两个区块最短的连接区块；然后每个区块获得分段路径；最后将所有分段路径拼接起来，得到最终的导航路径。
进一步的，所述方法进一步具体包括如下步骤：步骤S1、将一个游戏场景拆解为若干个相连接的区块，每个区块有单独的高度图，高度图RGB三个通道根据不同区域的应用场景分别记录不同的高度信息；
步骤S2、导航寻路时获取起点、终点所在区块，即根据点和区块位置大小信息能找到起点和终点所属的区块；
步骤S3：获取区块最短连接路径，即根据区块的连接关系，在起点区块和终点区块之间找到一条最短的连通路径；
步骤S4：每个区块计算区块内最短路径，即对区块路径上的每一区块分别获取最短的目标路线，区块N获取起点到区块N和区块N-1连接点的最短路径；区块N-1获取区块N和区块N-1连接点到区块N-1和区块N-2连接点的最短路径；区块N-2获取区块N-1和区块N-2连接点到终点的最短路径，N>＝3的整数；
步骤S5：合并分段路径，即将每个区块获得的路径进行拼接，剔除重复路径点，得到最终的路径。
进一步的，所述步骤S4进一步具体为：每个区块根据区块高度图获取路径，即每个区块的高度图的生成方式根据不同游戏的应用场景对RGB三个通道每个通道进行定义；高度图一个像素代表一个单元格，区块内最短路径转换为两像素坐标间的最短路径查询，这里采用A*算法，该算法思路是从起点出发，向终点的方向不断扩散查询周围的可行走的点，直至到达终点；高度图像素只能表达有高度信息和没有高度信息两种情况，A*算法在查询该点是否可行走时只要去获取该点有没有高度信息即可；有高度信息即可行走，没有高度信息则不能行走继续查询周围的可行走的点，从而得到区块内可行走的路径即为每个区块内最短路径。
进一步的，所述方法对RGB三个通道每个通道进行定义，则高度图像素用一个二进制掩码来表示，即像素点将表达8种不同的情况，RGB：111,110,101,100,011,010,001,000；其中，1表示该通道有高度信息，0表示该通道没有高度信息。
进一步的，所述方法还包括一查询函数，即查询函数在A*算法查询像素是否可行走时触发，该查询函数能加快A*算法扩散查询周围的可行走的点，直至到达终点。
本发明的有益效果在于：本发明区别于传统基于高度图的导航技术，提出一种改进的层次化导航方法，可以对场景拆分不同区块，使用不同高度图，实现分区块导航；同时扩展了高度图的数据表达信息，每个通道可以有不同的信息含义，可以定义不同的查询方式对高度图数据进行查询，扩宽了高度图导航的适应场景，满足复杂案例的应用需求。
附图说明
图1是本发明的方法流程示意图。
图2是本发明实施例一的流程示意图。
图3是本发明实施例应用于一游戏场景的示意图。
图4是图3中游戏场景的每个区块内最短路径拼接后的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
请参阅图1所示，本发明的一种基于高度图的戏游层次化导航方法，所述方法为：将一个游戏场景拆解为若干个相连接的区块，每个区块有单独的高度图，高度图RGB三个通道根据不同区域的应用场景分别记录不同的高度信息；导航寻路时先确定起点和终点所在的区块，找到两个区块最短的连接区块；然后每个区块获得分段路径；最后将所有分段路径拼接起来，得到最终的导航路径。
所述方法进一步具体包括如下步骤：步骤S1、将一个游戏场景拆解为若干个相连接的区块，每个区块有单独的高度图，高度图RGB三个通道根据不同区域的应用场景分别记录不同的高度信息；
步骤S2、导航寻路时获取起点、终点所在区块，即根据点和区块位置大小信息能找到起点和终点所属的区块；
步骤S3：获取区块最短连接路径，即根据区块的连接关系，在起点区块和终点区块之间找到一条最短的连通路径；
步骤S4：每个区块计算区块内最短路径，即对区块路径上的每一区块分别获取最短的目标路线，区块N获取起点到区块N和区块N-1连接点的最短路径；区块N-1获取区块N和区块N-1连接点到区块N-1和区块N-2连接点的最短路径；区块N-2获取区块N-1和区块N-2连接点到终点的最短路径，N>＝3的整数；所述步骤S4进一步具体为：每个区块根据区块高度图获取路径，即每个区块的高度图的生成方式根据不同游戏的应用场景对RGB三个通道每个通道进行定义；高度图一个像素代表一个单元格，区块内最短路径转换为两像素坐标间的最短路径查询，这里采用A*算法，该算法思路是从起点出发，向终点的方向不断扩散查询周围的可行走的点，直至到达终点；高度图像素只能表达有高度信息和没有高度信息两种情况，A*算法在查询该点是否可行走时只要去获取该点有没有高度信息即可；有高度信息即可行走，没有高度信息则不能行走继续查询周围的可行走的点，从而得到区块内可行走的路径即为每个区块内最短路径。
步骤S5：合并分段路径，即将每个区块获得的路径进行拼接，剔除重复路径点，得到最终的路径。
下面结合一具体实施对本发明作进一步说明：
请参阅图2至图4所示，本发明实施例的层次化导航方法包括：
S1：获取起点、终点所在区块：
根据点和区块位置大小信息可以找到出点所属的区块。
S2：计算区块最短连接路径：
根据区块的连接关系，可以在起点区块和终点区块之间找到一条最短的连通路径。在图2的案例中，参阅图3所示，起点(区块A中圆球为起点)所在区块A，终点(区块C中圆球为终点)所在区块C，区块最短连接路径则为区块A->区块B->区块C
S3：每个区块计算区块内最短路径：
对区块路径上的每一区块分别计算最短的目标路线。在图2的案例中，参阅图3所示，区块A计算起点到区块A和区块B连接点(黑色圆点)的最短路径；区块B计算区块A和区块B连接点到区块B和区块C连接点(黑色圆点)的最短路径；区块C计算区块B和区块C连接点到终点的最短路径；
每个区块根据区块高度图和定义的查询函数计算路径。高度图的生成方式可以根据不同游戏的应用场景对每个通道合理利用。如图4所示，在本范例中，高度图RGB三个通道的R通道用于记录可行走区域(行走的地板)的高度信息，G通道用于记录障碍物(围墙)的高度信息，B通道留空。
高度图一个像素代表一个单元格，区块内最短路径可以转换为两像素坐标间的最短路径查询，这里采用A*算法，该算法思路是从起点出发，向终点的方向不断扩散查询周围的可行走的点，直至到达终点。
高度图像素只能表达有高度和没有高度两种情况。A*算法在查询该点是否可行走时只要去获取该点有没有高度信息即可。
在本发明中引入多通道后，每个像素点将可以表达8种不同的情况。本专利用一个二进制掩码来表示。
为了更加灵活的应对不同的应用场景，引入查询函数。
(像素点掩码)＝>return(像素点掩码是否满足条件)
查询函数在A*算法查询像素是否可行走时触发，不同高度图可以根据不同应用案例定制，图3的范例中，本专利想查找属于地板，而不属于围墙的点，即为查找R通道有高度信息而G通道没有高度信息的像素点。查询函数定义为：(像素点掩码mask)＝>return(像素点掩码mask.R＝1&&像素点掩码mask.G＝0)即可；
S4：合并分段路径：将每个区块计算的路径进行拼接，剔除重复路径点，得到最终的路径，如图4所示。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (6)

1.一种基于高度图的戏游层次化导航方法，其特征在于：所述方法为：将一个游戏场景拆解为若干个相连接的区块，每个区块有单独的高度图，高度图RGB三个通道根据不同区域的应用场景分别记录不同的高度信息；导航寻路时先确定起点和终点所在的区块，找到两个区块最短的连接区块；然后每个区块获得分段路径；最后将所有分段路径拼接起来，得到最终的导航路径。
2.根据权利要求1所述的一种基于高度图的戏游层次化导航方法，其特征在于：所述方法进一步具体包括如下步骤：步骤S1、将一个游戏场景拆解为若干个相连接的区块，每个区块有单独的高度图，高度图RGB三个通道根据不同区域的应用场景分别记录不同的高度信息；
步骤S2、导航寻路时获取起点、终点所在区块，即根据点和区块位置大小信息能找到起点和终点所属的区块；
步骤S3：获取区块最短连接路径，即根据区块的连接关系，在起点区块和终点区块之间找到一条最短的连通路径；
步骤S4：每个区块计算区块内最短路径；
步骤S5：合并分段路径，即将每个区块获得的路径进行拼接，剔除重复路径点，得到最终的路径。
3.根据权利要求2所述的一种基于高度图的戏游层次化导航方法，其特征在于：所述步骤S4具体为：对区块路径上的每一区块分别获取最短的目标路线，区块N获取起点到区块N和区块N-1连接点的最短路径；区块N-1获取区块N和区块N-1连接点到区块N-1和区块N-2连接点的最短路径；区块N-2获取区块N-1和区块N-2连接点到终点的最短路径，N>=3的整数。
4.根据权利要求3所述的一种基于高度图的戏游层次化导航方法，其特征在于：所述步骤S4进一步具体为：每个区块根据区块高度图获取路径，即每个区块的高度图的生成方式根据不同游戏的应用场景对RGB三个通道每个通道进行定义；高度图一个像素代表一个单元格，区块内最短路径转换为两像素坐标间的最短路径查询，这里采用A*算法，该算法思路是从起点出发，向终点的方向不断扩散查询周围的可行走的点，直至到达终点；高度图像素只能表达有高度信息和没有高度信息两种情况，A*算法在查询该点是否可行走时只要去获取该点有没有高度信息即可；有高度信息即可行走，没有高度信息则不能行走继续查询周围的可行走的点，从而得到区块内可行走的路径即为每个区块内最短路径。
5.根据权利要求4所述的一种基于高度图的戏游层次化导航方法，其特征在于：所述方法对RGB三个通道每个通道进行定义，则高度图像素用一个二进制掩码来表示，即像素点将表达8种不同的情况，RGB：111，110，101，100，011，010，001，000；其中，1表示该通道有高度信息，0表示该通道没有高度信息。
6.根据权利要求4所述的一种基于高度图的戏游层次化导航方法，其特征在于：所述方法还包括一查询函数，即查询函数在A*算法查询像素是否可行走时触发，该查询函数能加快A*算法扩散查询周围的可行走的点，直至到达终点。
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