АНАЛІЗ ТА РЕАЛІЗАЦІЯ АЛГОРИТМІВ ПОШУКУ ОПТИМАЛЬНОГО ШЛЯХУ ДЛЯ ПРОГРАМОВАНИХ ОБ’ЄКТІВ У ЦИФРОВИХ ІГРОВИХ ПРОСТОРАХ

Ключові слова: А*, Unity, IDA*, SMA*, пошук оптимального шляху, графи

Анотація

Дослідження присвячене розробці методів пошуку оптимального шляху для програмованих об’єктів у віртуальному ігровому середовищі. Розглядаються алгоритмічні підходи щодо визначення найкоротшого шляху та досліджується застосування алгоритму A* у рушію Unity для реалізації ефективного пошуку найкоротших відстанів між початковою та цільовою точками переміщення ігрового персонажа. Особливу увагу приділено аналізу ключових параметрів алгоритму – gCost, hCost та fCost, які визначають евристичну оцінку вартості переміщення та дозволяють забезпечити оптимальність маршрутів у контексті складної структури ігрового простору. У дослідженні також враховуються особливості віртуального середовища, такі як наявність перешкод, змінні умови навколишнього середовища та динаміка ігрового процесу, що впливають на прийняття рішень системою навігації. Особливу увагу в процесі програмної реалізації алгоритму A* приділено механізму динамічного оновлення множини сусідніх вузлів для кожної вершини графа навігації. Такий підхід забезпечує гнучкість алгоритму в умовах змінного середовища, дозволяючи оперативно реагувати на появу нових перешкод або зміну топології ігрової сцени. Завдяки цьому вдалося підвищити адаптивність системи пошуку шляху до умов реального часу, що є критично важливим для сучасних ігрових застосунків.Результати дослідження підтверджують високу ефективність алгоритму A* у вирішенні задач пошуку оптимального шляху, що зумовлює його актуальність для широкого спектра застосувань у сфері комп’ютерних технологій, зокрема в ігровому дизайні, віртуальних симуляціях та системах автономної навігації в робототехніці. Інтеграція алгоритму в середовище розробки Unity не лише розширює функціональні можливості цього рушія, але й створює передумови для подальшого вдосконалення інтелектуальних компонентів ігрових та симуляційних систем. Представлене дослідження підкреслює важливість впровадження адаптивних алгоритмів навігації та їхню роль у розвитку інноваційних технологій, результати можуть бути використані для підвищення адаптивності та продуктивності навігаційних систем у комп’ютерних іграх.

Посилання

1. Daohong Liu. Research of the Path Finding Algorithm A* in Video Games. Highlights in Science, Engineering and Technology. Volume 39, 2023. 763-768 р.
2. Фесенко А.Р. Комп’ютерна реалізація аналізу пошуку шляху в програмованих об’єктах гри. URL: https://surl.li/kgipri
3. Гарт, П., Нільсен, Н., Раппапорт, Б. A Formal Basis for the Heuristic Determination of Minimum Cost Paths. IEEE Transactions on Systems Science and Cybernetics. 1968. ol. 4, No. 2. С. 100–107.
4. Introduction to the A* Algorithm. URL: https://www.redblobgames.com/pathfinding/a-star/introduction.html.
5. Dijkstra’s Algorithm – Shortest Path. URL: https://surl.li/ysngqd.
6. Алгоритм Дейкстри. URL: https://www.wikiwand.com/uk/articles/Алгоритм_Дейкстри.
7. Рассел, С., Норвіг, П. Штучний інтелект: сучасний підхід. Київ: Діалектика, 2020. 1168 с.
8. LaValle, S. M. Planning Algorithms. Cambridge: Cambridge University Press, 2006. 826 p.
9. Millington, I., Funge, J. Artificial Intelligence for Games. 2nd ed.
10. Koenig, S., Likhachev, M. D* Lite // Proceedings of the AAAI Conference on Artificial Intelligence. 2002. Vol. 15, No. 1. С. 476–483.
11. Unity AI Navigation Docs, 2023.
12. A* Search: Concept, Algorithm, Implementation, Advantages, Disadvantages. URL: https://surl.li/zazxtd.
13. Krianto S. Bellman Ford algorithm – in Routing Information Protocol. Journal of Physics Conference Series, Volume 1007(1), 2018. 10 р.
14. Iterative Deepening A* Algorithm (IDA*). URL: https://www.tpointtech.com/iterative-deepening-a-algorithm.
15. D*, D* Lite & LPA*. URL: https://surl.li/psneqo
Опубліковано
2025-06-09
Як цитувати
Ульяновська, Ю. В., Рудянова, Т. М., Рябоволенко, Е. А., & Фесенко, А. Р. (2025). АНАЛІЗ ТА РЕАЛІЗАЦІЯ АЛГОРИТМІВ ПОШУКУ ОПТИМАЛЬНОГО ШЛЯХУ ДЛЯ ПРОГРАМОВАНИХ ОБ’ЄКТІВ У ЦИФРОВИХ ІГРОВИХ ПРОСТОРАХ. Системи та технології, 69(1), 103-111. https://doi.org/10.32782/2521-6643-2025-1-69.12
Розділ
КОМП’ЮТЕРНІ НАУКИ

Статті цього автора (авторів), які найбільше читають