GOAP: buscar uma sequência de ações e depois validar sua execução

Busca em estados possíveis do mundo

O planejamento de ações orientado a objetivos (GOAP, de goal-oriented action planning) busca uma sequência de ações que satisfaça uma condição desejada do mundo. Cada ação expõe pré-condições, efeitos e um custo de planejamento. A busca opera sobre estados hipotéticos; só depois o runtime executa as ações escolhidas. Orkin descreve essa abordagem na explicação original do F.E.A.R., e o ReGoap oferece uma implementação concreta, com responsabilidades de planejamento e de execução separadas. [1][2]

Dê ao modelo informação suficiente

Represente os fatos que de fato mudam a disponibilidade das ações. Ter uma chave e estar ao lado de uma porta trancada são condições diferentes. Defina o que cada ação adiciona, remove ou consome, e impeça que a busca trate fatos desconhecidos, sem aviso, como se fossem fatos confirmados. Os custos devem expressar o compromisso que se quer otimizar, como tempo ou uso de recursos, em unidades comparáveis. Um plano de baixo custo só é barato dentro desse modelo.

Exemplo prático: restaurar a energia por duas rotas

Um trabalhador ilustrativo começa em um almoxarifado sem fusível; o gerador está desligado. O objetivo é powerOn = true. Um plano é FetchFuse, com custo 2, seguido de ReachGenerator, com custo 3, e InstallFuse, com custo 1. A instalação exige o fusível e a presença no gerador, consome o fusível e liga a energia. O custo total é 2 + 3 + 1 = 6.

Outro plano é ReachGenerator seguido de HandCrank, com custo 5 depois de chegar lá, o que dá 3 + 5 = 8. Se houver fusível disponível, a primeira rota modelada é mais barata. Se o almoxarifado estiver vazio, FetchFuse precisa ficar indisponível e a segunda rota continua possível. Esses custos de planejamento são inventados, não durações medidas das ações.

Executar em um mundo em mudança

Antes de iniciar cada ação, verifique de novo as condições relevantes no mundo real. Reserve os recursos disputados por meio do sistema de gameplay; o fato de o planejador encontrar um fusível não o reserva. Atualize os fatos confirmados do mundo quando o efeito se concretizar no runtime, em vez de copiar os efeitos previstos para a realidade assim que o planejamento termina.

Crie um rastro de diagnóstico com o objetivo, os fatos iniciais, as associações de ações escolhidas, os custos estimados e os resultados da execução. Remova o fusível depois do planejamento, mas antes da coleta. Feche a rota até o gerador. Interrompa o trabalhador durante a instalação. Verifique se a falha libera as reservas, atualiza o estado conhecido e então replaneja ou escolhe um fallback explícito. Evite repetir indefinidamente o mesmo plano impossível.

Controlar a busca e seus limites

Muitos alvos possíveis multiplicam as associações de ações e ampliam o espaço de busca. Limite o trabalho por requisição de planejamento e distinga o esgotamento do orçamento da prova de que não existe plano. Use cache apenas enquanto suas premissas continuarem válidas. Planos curtos são mais fáceis de inspecionar, mas um horizonte de planejamento pequeno demais pode deixar de fora uma preparação necessária. O GOAP não coordena automaticamente vários trabalhadores, não inventa ações que faltam nem prevê consequências não modeladas. Avalie o sucesso tanto pela execução válida quanto pelo comportamento pretendido.

Fontes

• [1] Three States and a Plan: The A.I. of F.E.A.R. — Jeff Orkin, Game Developers Conference 2006.
• [2] ReGoap — luxkun e colaboradores do ReGoap.