分层状态机涉及哪些原则，以及如何实现基本模型？

Question

所以我正在尝试使用 C++ 制作游戏，并且我已经阅读了大量关于 Finite State Machines (FSM) 和 Hierarchical State Machines (HSM) 的文章。但是，我承认我读过的大部分内容都有些繁琐且难以理解，因此我希望有人可以为我简化它。 Is this answer an FSM or an HSM?

我想澄清一下：

1. HSM 与普通 FSM 有何不同，为什么它更适合游戏？

2. 关于 C++，如何实现遵循状态模式的基本 HSM？ （我可能对此不正确/使用了错误的词语。）

3. 您究竟是如何处理转换的？我经常听到的 on_exit 和 on_enter 方法是什么？

4. 我的整个游戏都需要一个 HSM 吗？ （例如，处理所有敌人、玩家动作、游戏菜单）还是我使用多个 HSM？

5. 在实现玩家实体时，它们是否都是实体状态的子集？

6. 最后，如果有人可以提供一些伪代码来帮助可视化这些问题，我将不胜感激。

Answer 1

这只是关于嵌套。 HSM 基本上是一个 FSM，但每个状态又可以是一个单独的 FSM。

以游戏中的示例为例，考虑一个 NPC。它有多种状态：

1. 步行到A点
2. 等一下
3. 步行到B点
4. 等一下
5. 从 1 继续
6. 与 PC 战斗

这个 FSM 很简单，但是当 NPC 被 PC 攻击时，所有状态都需要转换到状态 6（与 PC 战斗）。这使得 FSM 有点难看。所以让这个更简单的FSM：

1. 四处走动
2. 与 PC 战斗

这个FSM很简单，只有两个过渡，很容易理解。状态 1 的主要部分是次要 FSM：

1. 步行到A点
2. 等一下
3. 步行到B点
4. 等一下

如果有一个事件与二级 FSM 转换不匹配，例如 PC 攻击，您可以上一级 FSM 以匹配该事件并找到合适的转换。

您可以在某种程度上将其视为一个堆栈，较高级别的每个状态都可以推送一个新的较低级别 FSM。如果有一个与任何可能的转换都不匹配的偶数，则弹出堆栈并返回一个级别。继续，直到出现匹配的过渡。

简而言之，这是一种简化 FSM 的方法。