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第一人称射击游戏(First-Person Shooter Game, FPS)中,玩家通过与游戏中的虚拟角色交互-相互配合或相互攻击,从而达到娱乐的效果。为了提供真实和有趣的效果,游戏中的虚拟角色需要能根据玩家的行为和游戏中的虚拟环境,做出符合人的常理的响应。因此如何建立行为高度真实的虚拟角色,是FPS游戏开发中的关键问题之一。另一方面,随着虚拟环境复杂度的提高,虚拟角色行为变得复杂,虚拟角色行为的真实性提高,虚拟角色的智能体模型应该具有很好的扩展性,从而可以快速满足扩展的功能和行为。本文针对如何构建FPS游戏中的真实的虚拟角色智能行为及其与用户之间的智能交互问题,设计实现了一套可扩展的,支持用户自然指令控制的高仿真-符合一般人类智能-单智能体AI架构,使得开发流程简洁方便,系统容易进行功能和行为上的扩展。本文的主要研究内容与研究成果如下:(1)设计实现了一套可扩展的,支持用户自然指令控制FPS游戏虚拟角色单智能体架构。结合智能体理论以及现有的工程设计方法,该架构把智能体中的各个模块以统一的类型-组件进行实现,以消息的机制进行通讯和协调,从而屏蔽各模块的差异,从而在功能上有很好的扩展能力。(2)研究了智能体内各个模块的相关理论,以消息机制为核心,设计实现的智能体必须的各个模块,包环境信息,感知,状态管理,效应,行为决策等模块。通过消息传送代替接口调用,使得各个模块既保持着相互之间在理论上的关系,同时使得相互脱藕,高内聚性并具有很强的在功能扩展能力。(3)针对行为决策,改进了层级式有限状态机算法。把转换结合到状态中,简化转换的实现。同时,对状态进行分解并限制分解的次数,赋予不同层级的状态不同的意义和工作内容,从而设计实现出具有高仿真,并易于行为扩展的行为决策算法。(4)设计了一套玩家指令驱动的虚拟角色响应模型,使得虚拟角色能根据用户的动作或语音指令执行相应的动作,反应出玩家的指令所造成的结果。(5)在实际的FPS游戏中对虚拟角色进行实现和测试,检验本文的虚拟角色设计,分析运行结果和效率。