Juego de Java: A * Algoritmo (buscando solo celdas delante del personaje)

Jan 08 2021

Tipo de juego: mapa de mosaico de cuadrícula basado en turnos

Direcciones permitidas: Izquierda, Adelante, Derecha (para invertir las direcciones debe usar dos izquierdas o dos derechas) - ambos movimientos hacia la izquierda y la derecha en diagonal pero cambian la cara del barco dependiendo de la cara original)

Ranuras: Dependiendo del tamaño de la nave, hay una cierta cantidad de ranuras para esa nave en particular para que el usuario ingrese para permitir que la nave se mueva esa cantidad de lugares por turno (es decir, 3 ranuras == 3 movimientos por turno)

Ejemplo:

Posición inicial: 2,2

Cara de salida: Norte

Mover colocado: Izquierda

Resultado final: Posición: 1,3; Cara: Oeste


Problema: el algoritmo utiliza los 8 mosaicos para encontrar la ruta; pero solo debe buscar los mosaicos que están al frente (depende de la cara del barco)

Clase de nodo:

public class AStarNode {

    public Position position;
    public VesselFace face;
    public AStarNode parent;
    public double fCost, gCost, hCost;
    
    public AStarNode(Position position, VesselFace face, AStarNode parent, double gCost, double hCost) {
        this.position = position;
        this.face = face;
        this.parent = parent;
        this.gCost = gCost;
        this.hCost = hCost;
        this.fCost = this.gCost + this.hCost;
    }
  
}  

Cálculo de Pathfinding:

    private Comparator<AStarNode> nodeSorter = new Comparator<AStarNode>() {

        @Override
        public int compare(AStarNode n0, AStarNode n1) {
            if(n1.fCost < n0.fCost) return 1;
            if(n1.fCost > n0.fCost) return -1;
            return 0;
        }
        
    };

    public List<AStarNode> findPath(Position start, Position goal){
        List<AStarNode> openList = new ArrayList<AStarNode>();
        List<AStarNode> closedList = new ArrayList<AStarNode>();
        AStarNode current = new AStarNode(start, null, 0, start.distance(goal));
        openList.add(current);
        while(openList.size() > 0) {
            Collections.sort(openList, nodeSorter);
            current = openList.get(0);
            if(current.position.equals(goal)) {
                List<AStarNode> path = new ArrayList<AStarNode>();
                while(current.parent != null) {
                    path.add(current);
                    current = current.parent;
                }
                openList.clear();
                closedList.clear();
                return path;
            }
            openList.remove(current);
            closedList.add(current);
            for(int i = 0; i < 9; i++) {
                if (i == 4)continue;
                int x = current.position.getX();
                int y = current.position.getY();
                int xi = (i % 3) - 1;
                int yi = (i / 3) - 1;
                int at = context.getMap().getTile(x + xi, y + yi);
                if(at == 1 || at == 2) continue; // ignore rocks
                Position a = new Position(x + xi, y + yi);
                double gCost = current.gCost + current.position.distance(a);
                double hCost = a.distance(goal);
                AStarNode node = new AStarNode(a, current, gCost, hCost);
                if(positionInList(closedList, a) && gCost >= node.gCost) continue;
                if(!positionInList(openList, a) || gCost < node.gCost) openList.add(node);
            }
        }
        closedList.clear();
        return null;
    }
    
    private boolean positionInList(List<AStarNode> list, Position position) {
        for(AStarNode n : list) {
            if(n.position.equals(position)) return true;
        }
        return false;
    }

Implementación:

@Override
    public void calculateRoute() {
        Position destination = new Position(3,3); // replace with cluster
        if(this.equals(destination)) {
            return;
        }based 
        path = context.getPlayerManager().findPath(this, destination);
        VesselFace face = getFace();
        if(path != null) {
            if(path.size() > 0) {
                int numberOfMoves = getVessel().has3Moves() ? 3 : 4;
                Position currentPosition = this.copy();
                for(int slot = 0; slot <= numberOfMoves; slot++) { //moves to enter
                    int positionIndex = (path.size() - 1) - (slot); //subtract slot to allow multiple moves
                    if(positionIndex < 0 || path.size() < slot) { // make sure it doesn't count too far
                        return;
                    }
                    Position pos = path.get(positionIndex).position;
                    Position left = MoveType.LEFT.getFinalPosition(currentPosition, face);
                    Position right = MoveType.RIGHT.getFinalPosition(currentPosition, face);
                    Position forward = MoveType.FORWARD.getFinalPosition(currentPosition, face);
                    if(left.equals(pos)) {
                        currentPosition.add(left.getX() - getX(), left.getY() - getY());
                        getMoves().setMove(slot, MoveType.LEFT);
                        switch(face) {
                            case NORTH:
                                face = VesselFace.WEST;
                                break;
                            case SOUTH:
                                face = VesselFace.EAST;
                                break;
                            case WEST:
                                face = VesselFace.SOUTH;
                                break;
                            case EAST:
                                face = VesselFace.NORTH;
                                break;
                        }
                    }else if(right.equals(pos)) {
                        currentPosition.add(right.getX() - getX(), right.getY() - getY());
                        getMoves().setMove(slot, MoveType.RIGHT);
                        switch(face) {
                            case NORTH:
                                face = VesselFace.EAST;
                                break;
                            case SOUTH:
                                face = VesselFace.WEST;
                                break;
                            case WEST:
                                face = VesselFace.NORTH;
                                break;
                            case EAST:
                                face = VesselFace.SOUTH;
                                break;
                        }
                    }else if(forward.equals(pos)){
                        currentPosition.add(forward.getX() - getX(), forward.getY() - getY());
                        getMoves().setMove(slot, MoveType.FORWARD);
                        switch(face) {
                            case NORTH:
                                face = VesselFace.NORTH;
                                break;
                            case SOUTH:
                                face = VesselFace.SOUTH;
                                break;
                            case WEST:
                                face = VesselFace.WEST;
                                break;
                            case EAST:
                                face = VesselFace.EAST;
                                break;
                        }
                    }
                }
            }
        }
    }

Yo uso la instrucción switch y el método currentPosition.add () para que cuando coloques 3 movimientos para ese turno en particular; sabe dónde debería terminar. Probablemente no sea la mejor práctica.

Declaración que agrega un movimiento a la ranura en particular

getMoves().setMove(slot, MoveType.FORWARD);

Azulejos que deben revisarse cada turno según el frente del barco:

Respuestas

amitp Jan 09 2021 at 02:47

Este es solo un intento parcial, dando más detalles para el comentario que hice.

A * busca en un gráfico de nodos que contienen el "estado" del barco. En la mayoría de los tutoriales (incluido el mío, lo siento) el estado es solo el puesto. Pero en su caso, creo que el estado es tanto la posición como la dirección de orientación. Necesita conocer la dirección de orientación para calcular las tres posiciones frente a él. Y luego, después del movimiento, tendrá una posición y una nueva dirección de orientación.

Nodeactualmente tiene un puesto; cámbielo para tener ambos positiony facing. Aquí hay una versión aproximada del for(int i = 0; i < 9; i++)ciclo para encontrar vecinos. En lugar de pasar por 9 vecinos, cada una de las 4 direcciones tendrá exactamente 3 vecinos. (¡Sí, hay 12, no 8! Porque depende de la dirección en la que miraba antes)

    int x = current.position.getX();
    int y = current.position.getY();
    List<Node> neighbors = new ArrayList<Node>();
    switch (current.facing) {
        case NORTH:
            neighbors.add(new Node(new Position(x-1, y-1), WEST, …));
            neighbors.add(new Node(new Position(x, y-1), NORTH, …));
            neighbors.add(new Node(new Position(x+1, y-1), EAST, …));
            break;
        case EAST:
            neighbors.add(new Node(new Position(x+1, y-1), NORTH, …));
            neighbors.add(new Node(new Position(x+1, y), EAST, …));
            neighbors.add(new Node(new Position(x+1, y+1), SOUTH, …));
            break;
        case SOUTH:
            neighbors.add(new Node(new Position(x-1, y+1), WEST, …));
            neighbors.add(new Node(new Position(x, y+1), SOUTH, …));
            neighbors.add(new Node(new Position(x+1, y+1), EAST, …));
            break;
        case WEST:
            neighbors.add(new Node(new Position(x-1, y-1), NORTH, …));
            neighbors.add(new Node(new Position(x-1, y), WEST, …));
            neighbors.add(new Node(new Position(x-1, y+1), SOUTH, …));
            break;
    }

    /* for each of the nodes in the neighbors list, use the same
       logic you already have:
       1. check if it's a rock, and ignore if it is
       2. calculate g cost, store it in the node
       3. calculate h cost, store it in the node
       4. consider adding the node to openList
    */