Вопросы с собеседования: стиринги

Это третья часть вопросов. Все вопросы можно найти здесь.

Это вопросы по steering behaviors, в просторечье "стиринги". Я видела перевод "стайное поведение", но он мне не очень нравится.

(3a)Как работают системы, эмулирующие стаю? Каковы компоненты такой системы и как они объединены? Когда поведение стаи не работает или дает нежелательный результат? Есть ли в стандартной стайной модели Крэйга Рейнольдса (Craig Reynolds) проблемы с производительностью? Если да, то как с ними справиться?

Модель Крейга Рейнольдса тут.

(3b)Что такое аттракторы и репульсоры? (в оригинале "attractors and repulsors", хороший перевод не придумала) Какое отношение они имеют к стиринг-системе. Когда они полезны, каковы их ограничения? Когда они могут быть использованы для огибания препятствий, а когда их недостаточно?

Можно задать притяжение (это attractors) или отталкивание (repulsor) между объектами. Их можно использовать в дополнении к существующему поиску пути, в дополнении к стирингам. Притяжение и отталкивание не обязательно должны быть линейными. Можно нарисовать всякие интересные кривые. Можно кривые менять во времени. Например, зайцы убегают от волка. Но если у волка мало здоровья, то они убегают вяленько.
Страдают от проблемы локального минимума.
Не нашла ничего в открытом доступе, поэтому отсылаю вас к Game Programming Gems 4, Глава 4.6, Attractors and repulsors.

(3c)Вы начинаете работать над игрой, и один из ваших коллег предлагает полностью отказаться от поиска пути и использовать потенциальные поля для поиска пути и навигации. Он предлагает покрыть весь мир двумерной сеткой, в каждой ячейке которой записано расстояние для ближайшего препятствия. Хорошая ли это идея? Почему "да" или почему "нет"? Когда с этим решением возможны проблемы? Вне зависимости от ответа на этот вопрос, где еще может быть использована такая система?

Идея не хорошая, потому что у потенциальных полей много проблем, они любят застревать в локальных минимумах. Можно их использовать на тайловых малодетализированных уровнях. Подробнее: Motion Planning Using Potential Fields и Using Potential Fields in a Real-time Strategy Game Scenario (Tutorial)

(3d)Вы разрабатываете средневековую стратегию, в которой пехотинцы с пиками всегда должны идти перед лучниками, а катапульты всегда должны быть за лучниками. Расскажите как вы будете реализовывать систему передвижения, в которой пехотинцы будут спереди, а катапульты в тылу, насколько это возможно. Объясните как будет зависеть ваш ответ от того, надо ли просто войску выстроиться на месте назначения в таком порядке, или надо при передвижении сохранять такой порядок.

Краткий ответ. Если надо просто выстроиться в месте назначения - заранее определяем кто где будет стоять и направляем юнитов туда, это просто. Если надо сохранять порядок при передвижении - разделяем юниты по скорости. Обсуждение это вопроса есть тут.
Подробнее смотрите статьи: Movement Issues Facing Game Developers и Implementing Coordinated Movement.

(3e)Вам поручено реализовать толпу людей, прогуливающихся по улицам города. Расскажите о нескольких способах, которыми можно это реализовать быстро и эффективно. Как вы сделаете так, чтобы люди в толпе не дотрагивались друг до друга во время движения? Как они будут уступать друг другу дорогу и не застревать при этом, пытаясь обойти друг друга?

(3f)Дополнение к предыдущему вопросу. Толпа должна разбегаться, когда начинается драка. Как вы реализуете такое разбегание? Как вы сделаете так, чтобы толпа не возвращалась тут же обратно? Как вы сделаете так, чтобы толпа с течением времени "забывала" об этом инциденте и возвращалась обратно?

Repulsor, который с течением времени затухает.

(3g)У вас в игре есть машина на воздушной подушке и дизайнеры хотят, чтобы она двигалась линейно по определенным точкам. Она должна доходить до точки, останавливаться, стрелять в игрока несколько секунд, а затем случайно двигаться к следующей или к предыдущей точке из последовательности. Путь до новой точки должен занимать 4-5 секунд. Как вы реализуете движение такой машины, чтобы оно выглядело как можно более убедительно? Нужно ли здесь использовать физику, если да, то почему?

Я бы сгладила путь сплайнами, ну и всё. Без физики. Если бы это было не воздушная подушка, а грузовик на колесах, пришлось бы делать реалистичный разворот, учитывать радиус разворота.
Подробнее об этом рассказывается в AI game programming wisdom, глава Realistic Turning between Waypoints.