基于多智能体的坦克大战游戏建模与仿真研究

摘要

基于多智能体的建模在描述复杂系统的能力，以及对高度动态环境中的行为建模能力较传统建模方法有很大的优越性。论文基于多智能体系统(Multi-agent system，MAS)理论，以坦克大战游戏为背景，研究坦克Agent建模及坦克分队Agent的对抗仿真方法，建立了红蓝坦克分队对抗仿真平台。论文主要研究工作如下:
　　 1.基于多Agent的作战个体建模进行研究，以坦克大战游戏为背景，构建了较符合真实战场形式的作战坦克Agent的行为模型，并参考自下而上的Agent组织方法，建立了以上下级约束为基础的战场坦克Agent分队模型。
　　 2.为验证所提出的作战个体Agent和作战坦克Agent分队建模方法的可实现性，建立了坦克大战游戏中基于MAS的坦克分队Agent红蓝双方对抗仿真平台。
　　 3.为提供更加逼真的坦克Agent分队作战仿真过程展示，设计并实现了基于Vega Prime的坦克大战分队对抗3D视景回放仿真系统。
　　 结论部分对全文进行总结，阐述论文的主要工作，并对论文研究领域中需要进一步深入研究的问题进行了展望。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究目的和意义

1．2 基于MAS的复杂系统建模研究现状

1．2．1 基于MAS的作战仿真系统研究现状

1．2．2 视景仿真技术研究现状

1．3 论文研究内容与章节安排

2 坦克大战游戏中作战个体及分队坦克Agent建模

2．1 坦克大战游戏中坦克Agent建模

2．1．1 通信模块

2．1．2 探测模型

2．1．3 决策与机动模型

2．1．4 损伤判定模型

2．1．5 行为逻辑模型

2．2 坦克大战游戏中坦克分队Agent建模

2．2．1 作战群体Agent结构分析

2．2．2 组织级作战群体Agent模型构建

2．2．3 坦克Agent分队的决策过程设计

2．3 基于任务优先处理的坦克分队作战决策

2．3．1 坦克分队的战场组织形式

2．3．2 战场MAS优先任务处理方法

2．4 小结

3 坦克大战游戏中基于MAS的作战坦克分队对抗仿真方法

3．1 基于MAS的坦克分队对抗仿真原理

3．2 坦克Agent属性类集合

3．2．1 Agent通信实现

3．2．2 任务类设计

3．2．3 Agent任务优先处理设计

3．3 Agent作战行为类集合

3．3．1 Agent探测类

3．3．2 Agent碰撞检测和规避类

3．3．3 Agent损伤判定类

3．4 坦克分队对抗仿真运行流程

3．5 坦克分队对抗仿真系统实现方法

3．5．1 XNA图形库程序架构分析

3．5．2 基于XNA的坦克Agent分队对抗仿真系统实现

3．6 对抗仿真验证

3．6．1 战局假设与仿真过程

3．6．2 仿真结果分析

3．7 小结

4 基于Vega Prime的3D视景仿真系统实现

4．1 Vega Prime特点介绍

4．2 Vega Prime视景仿真实现

4．2．1 基于Vega Prime的三维场景建模

4．2．2 Vega Prime系统框架

4．2．3 Vega Prime视景驱动的具体实现

4．3 Vega Prime程序主要框架

4．4 Vega Prime的系统模型定义

4．5 小结

5 基于Vega Prime的坦克大战游戏对抗3D视景回放

5．1 坦克大战游戏对抗3D视景仿真软件实现

5．1．1 仿真系统运行的主要流程

5．1．2 系统配置及Vega Prime的初始化

5．2 基于数据驱动的3D视景仿真帧循环

5．2．1 帧循环的主要流程

5．2．2 实时数据更新

5．2．3 作战效果处理

5．3 分队作战3D视景仿真验证

5．4 小结

结论

致谢

参考文献