Застосування теорії графів для удосконалення та візуалізації алгоритму пошуку найкоротшого шляху в математичній моделі відео ігри

Abstract

Проектирования сложных систем, изучение их свойств и управления ими требуют разработки математической модели. Исследование характеристик системы с помощью математических моделей часто является единственным способом изучения сложных систем и решения важнейших практических задач. Применение теории графов для построения математической модели обусловлено возможностью описания ними широкого класса объектов и процессов. Это дает возможность автоматизации поиска оптимального маршрута, досягаемости цели, сетевого планирования. Одной из сфер такого применения является видеоигры, которые требуют разработки интерфейса, визуализации действий пользователей и персонажей, разработки алгоритма и просчет действий подвижных персонажей в процессе игры. Часто применяются игры в жанре Roguelike, особенностями которых является случайное создание уровней, пошаговый игровой процесс, плиточная (тайлова) или ASCII-графика. В работе предложено обобщение алгоритма поиска кратчайшего пути алгоритма А* при динамической конечной цели с помощью метода прохода всех вершин взвешенного неориентированного графа, а также реализация этого алгоритма для визуализации.