UE4行为树详解_ue4 行为树任务hurttrapfirst

UE4行为树详解（持续更新，才怪）

ksun

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前言

本文的目的是希望帮助开发者能更好地理解行为树执行顺序，并更合理的实现AI逻辑。而且尽量说人话。

需要一定的基础，希望你至少做了几个简单AI。

很久没有碰AI开发了，我鸽了，对不起，此文请配合评论一起食用（我对AI开发的部分概念，理解有错误）

关于行为树的博客文章

这些都写的很棒哎。

[UE4][AI] 浅析UE4-BehaviorTree的特性102 赞同 · 10 评论文章​编辑

0.UML类图

下列类图描述了，UE4引擎中，Runtime/AIModule/Classes/BehaviorTree文件夹内，重要的类之间的关系。

图1：行为树核心类图

图2：UBTTaskNode类图

图3：UBTDecorator类图

图4：UBTService类图

图5：黑板值类型的类图

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1.Composites 节点

这一小节，如果没完全看懂，可以先往后看。

Sequence节点

Sequence节点。顺序节点，依次执行下级节点，若下级的所有节点都返回 Succeeded，则Sequence节点本身返回 Succeeded；若任何一个下级节点返回 Failed，则停止执行后续的下级节点，并且Sequence节点本身返回 Failed；如果 Sequence 节点下方没有任务节点，返回 Failed。

Selector节点

Selector节点。选择节点，从左到右依次选择执行下级节点，若有任何一个节点返回 Succeeded，则停止执行后续下级节点，并返回 Succeeded；若全部的下级节点都返回 Failed，则此 Selector返回 Failed；如果 Selector 节点下方没有任务节点，返回 Failed。

ApplyDecoratorScope选项

Sequence 和 Selector 都有 ApplyDecoratorScope 选项，意思是开启装饰器的作用域，当勾选 ApplyDecoratorScope 则这个Composites下级节点的装饰器，若执行状态不在所处的作用域，则装饰器是无效的。

为了更直观理解这个选项，你可以自己动手做一个例子（图15）。在执行“第二个Wait”时，若改变黑板值，令黑板值等于1，因为 ApplyDecoratorScope 等于 True，无法切换到“第一个Wait”。

SimpleParallel节点。并行节点，左边紫色的部分，必须连接一个任务节点，可称这个任务为“主要任务”，右边灰色的部分可以连 Composites 节点或者任务节点，是与主要任务并行执行（同时执行）逻辑所在的位置。这也意味着你可以并行节点的并行部分再放并行节点。

当主要任务返回 Succeeded，此SimpleParallel 节点返回 Succeeded；若主要任务返回 Failed，此 SimpleParallel 返回 Failed；SimpleParallel 的返回结果和并行部分的结果没有关系。

并行节点有一个 FinishMode 选项。若是 Immediate 时，则主要任务停止，并行任务立刻停止。若是 Delayed 时，则会等待并行任务执行结束。

多试验。

2.任务节点

任务节点的作用是做特定的事情，是描述谁在什么时间做了什么，在行为树的最底部（叶子节点），是AI行为的终点。比如，移动到你的左边10cm，转身面向猎空，发出2次“哇”的声音。

你可以做任何事。

每个任务都有执行时间，目标，任务结束时的状态。我们可以把任务节点的执行时间简单的分为2种：

• 瞬间执行完成的任务
• 持续一段时间的任务（非瞬间完成）

任务节点的状态由 EBTNodeResult 决定：

UENUM(BlueprintType)
namespace EBTNodeResult
{
	// keep in sync with DescribeNodeResult()
	enum Type
	{
		Succeeded,		// finished as success
		Failed,			// finished as failure
		Aborted,		// finished aborting = failure
		InProgress,		// not finished yet
	};
}

在蓝图版本（继承 BTTask_BlueprintBase）的任务节点中，如果在执行任务第一时间就调用FinishExecute() 或 FinishAbort()，那就是瞬时任务（图6），否则就是持续时间的任务（图7）。

图6：打印完成后立刻结束（瞬间）

图7：持续5秒后结束（持续）

图8：蓝图版本的状态对应关系

在写C++的任务时，瞬间完成的任务这样写 ↓

// 瞬间完成的任务
 
EBTNodeResult::Type UBTTask_MyTask::ExecuteTask(UBehaviorTreeComponent& OwnerComp, 
    uint8* NodeMemory)
{
    // do something
    return EBTNodeResult::Succeeded;
    // return EBTNodeResult::Failed;
    // return EBTNodeResult::Aborted;
}

持续一段时间的任务这样写 ↓

// 持续一段时间的任务
 
UBTTask_MyTask::UBTTask_MyTask()
{
    bNotifyTick = true; // 执行TickTask()的必要设置
}
 
void UBTTask_MyTask::TickTask(UBehaviorTreeComponent& OwnerComp, 
    uint8* NodeMemory, float DeltaSeconds)
{
    // check 一段时间后结束
    if(/*满足条件*/) FinishLatentTask(*BehaviorComp, EBTNodeResult::Succeeded);
}

既然有持续一段时间的任务存在，那必然有打断这种任务的情况发生。

这就需要完全理解装饰器的功能了。

（挖坑IgnoreRestartSelf）

3.装饰器节点

装饰器是作用在行为树中的一种节点，作用是控制其他节点是否执行，或者打断正在执行的任务。

图9：BlackBoard装饰器

作为例子，引擎自带的BlackBoard装饰器（图9）的功能是，各种黑板值与填入的常量值做比较，根据比较结果控制修饰节点是否执行。

tips：ROOT下方的第一个Selector节点上方，装饰器的颜色不一样，因为这个装饰器是和RunBehavior这个任务节点，RunDynamicBehavior这个任务节点有关。我没有尝试过把复杂的行为树简化为多个子树，一般我不会在ROOT下方第一个Composites节点使用装饰器。

如何理解装饰器的ObserverAborts？

图10：装饰器的ObserverAborts，4个可选项

当装饰器上级的 Composites 节点是 Selector（图10），则 ObserverAborts 有4个可选值：

• None
• Self
• LowerPriority
• Both

图11：装饰器的ObserverAborts，2个可选项

当装饰器上级的 Composites 节点是 Sequence（图11），则 ObserverAborts 有2个可选值：

• None
• Self

解释4个选项的区别：

• None：选了None的装饰器不起任何作用。个人认为是为了方便调试，你可以不用删除这个装饰器，选择None，可以忽略这个装饰器判断。
• Self：（可以立刻停止自身的）若装饰器的计算结果为True，则执行修饰的任务，如果装饰器修饰Composites节点，则允许继续查找下级节点。如果装饰器结果是false，则不执行修饰的任务，如果这个任务修饰正在持续执行的任务，当装饰器计算结果由True改变为False时，当前任务会停止；如果装饰器修饰Composites节点，则不会继续查找下级节点。
• LowerPriority：（可以立刻停止低优先级的）若当前装饰器计算结果为False，则不能执行当前修饰的节点，要执行比这个优先级低的节点。若装饰器计算结果True，会执行当前节点，并且会停止比当前节点低优先级的各种节点。进一步理解，当有一个任务是持续任务正在执行，修饰这个任务的 LowerPriority 装饰器，从True变成False，则不会停止持续任务，因为不是Self，但是如果这个任务结束了，下次再想执行，就不能执行了，因为装饰器是False。
• Both：（既可以立刻停止自身的，又可以立刻停止低优先级的）单词意思是两者，哪两者？Self和Lower Priority。当这种装饰器为True，则可以执行当前节点，停止低优先级的节点。如果这装饰器为False，则停止当前修饰的节点，执行低优先级的节点。

看了上面糊涂没有呢，前两个还能明白，后面的优先级是什么意思？先来看看下面的例子（图12）。

图12：子树优先级，数字越小，优先级越高

每个节点的右上角有个小数字，数字越小优先级越高。

tips：一定要注意，放行为树的节点要整整齐齐，否则会出大问题，比如（图13），白色线段是按ABCD顺序执行，但实际上角标数字提示我们任务是按BACD顺序执行的。

图13

（挖坑NotifyObserver）

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（挖坑服务）

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其他：关于制作行为树的理解

• Pawn或者Character。角色可以指定一个AIController控制，比如一个狼狗角色，可以切换AIController，既可以是攻击你的怪物，也可以是NPC，或者是你可以用命令控制的宠物。角色内可以封装和角色相关的行为，角色中也有很多关键的状态，比如自定义一个bBettle战斗状态，这个状态如果在行为树中会用到，则可以将这个状态作为副本放在黑板值中，但是注意，不要在角色类中操作黑板值的更新。
• AIController。具备移动导航功能，感知相关功能，这个类用来驱动角色类行为，然后可以写修改黑板值的逻辑。比如，角色类中有个bBettle战斗状态，某个怪物感知到附近有攻击目标，AIController就会做2件事，设置角色的bBettle=True，设置黑板值BettleState==True。有时候你需要立刻停止正在执行的任务，可以调用UBehaviorTreeComponent::RestartTree方法。
• 行为树资源。由各种通用的节点组成的逻辑脚本集合，行为树资源在内存中是唯一的，也就是说，多个角色会公用一个行为树资源。
• 黑板资源和黑板值。用于传递数据。思考一下什么值需要变为黑板值存在呢？就是通用的用于判断子树或者任务能否执行的值，阻止做某件事，或者阻止做某件事的同时允许做某事。那就需要设置成黑板值了。黑板值可以简单的是角色属性的副本，更有可能是一个判断结果的临时保存。
• 任务。具体要做的事。可以去更新黑板值，比如更新一个位置信息。调用角色内封装好的行为。个人建议，不要在任务中写复杂的关于角色内部要做的事。另外不要在任务中绑定角色的代理，因为这个任务对于所有角色是共享的。
• 装饰器。条件判断，控制行为树子树的切换，控制是否执行节点。
• 服务。间隔更新黑板值。或者间隔判断某个情况，再更新黑板值。
• EQS：个人不建议在商业项目大规模使用。