Использование искусственного интеллекта в игровой индустрии

Размещено на http://www.allbest.ru/

Использование искусственного интеллекта в игровой индустрии

Белоногов Е.В., студент магистратуры

Икс Л.А., студентка магистратуры

Аннотация

Статья посвящена влиянию искусственного интеллекта на разработку компьютерных игр. В ней рассматриваются вопросы взаимодействия ИИ и разработчиков. Рассматриваются методы сопутствующие развитию ИИ в игровой индустрии.

Ключевые слова: Искусственный интеллект, ИИ, процедурная

генерация контента, нейронная сеть, генеративная сеть.

Annotation

The article is devoted to the influence of artificial intelligence on the development of computer games. It discusses the interaction of AI and developers. The methods accompanying the development of AI in the gaming industry are considered.

Key words: AI, Artificial intelligence, PCG, GAN, neural network.

В настоящее время искусственный интеллект занимает немаловажную роль. Малыми шагами, но уверенно, уже начинает использоваться в различных сферах деятельности. Не обошло стороной и использование ИИ в игровой индустрии.

Компания Electronic Arts создала отдел исследований и разработок под названием SEED. Данный отдел использует ИИ для изучения новых технологий и творческих возможностей, которые они могут использовать в будущих играх. Недавно они продемонстрировали свои последние работы с трассировкой лучей в режиме реального времени и самообучающимися ИИ- агентами, которые могут играть в Battlefield.

А в цифровом мире игровая компания Epic Games за миллиард долларов создала правдоподобного виртуального человека в сотрудничестве с CubicMotion, 3Lateral, Tencent и Vicon. Виртуальный человек по имени Сирена был воспроизведен в режиме реального времени с использованием технологии Epic Unreal Engine 4, что стало огромным шагом вперед в преобразовании как фильмов, так и игр.

Сирена

Если вы посмотрите на современное приложение ИИ в игровой индустрии, вы заметите, что ИИ в основном используется в двух областях: как экономия бюджета на игровой дизайн, и как улучшение игрового опыта.

ИИ для экономии трудозатрат

Немаловажную роль в разработке игр играет дизайна игры. Процедурная генерация контента (PCG) стала критической областью разработки игр с начала 1980-х годов. Это относится к методам. В основном, к автоматизированным технологиям для создания игрового контента, который содержится в игре, таких как уровни, карты, правила игры, текстуры, истории, предметы, квесты, музыка, оружие, транспортные средства, персонажи.

Игровые компании пытаются сэкономить на трудозатратах в игровом дизайне, поскольку художники и разработчики игр - люди востребованные и дорогие. Сегодня стоимость разработки успешной коммерческой игры возросла - игры, которые разрабатываются сотнями людей в течение нескольких лет, теперь повсюду. Уилл Райт, известный гейм-дизайнер, на конференции разработчиков игр 2005 года отметил, что «компания по разработке игр, которая могла бы заменить некоторых художников и дизайнеров алгоритмами, имела бы конкурентное преимущество».

В результате игровая индустрия обращается к передовому искусственному интеллекту, чтобы освободить своих сотрудников от трудоемких задач и создавать контент быстрее и дешевле. ИИ достаточно хорошо подходит для задач PCG, поскольку он способен обрабатывать визуальные и звуковые данные и изучать шаблоны из огромных объемов данных.

Хотя алгоритмы ИИ в игровом дизайне все еще находятся на очень ранней стадии, в этой области предпринимаются значительные исследования. Вот наши интересные результаты исследований.

Генерация контента для персонажей

Игры не могут существовать без персонажей, независимо от того, являются ли они игровыми персонажами или нет.

Создание персонажей занимает много времени, так как есть так много вещей, которые необходимо учитывать.

Существуют различные результаты исследований, которые сфокусированы на создании лица, голоса и движения игровых персонажей. Исследователи Nvidia и независимый разработчик игр Remedy Entertainment собрали автоматизированную технику глубокого обучения в режиме реального времени для создания SD-анимации лица из аудио с низкой задержкой. Эта сквозная модель принимает входные данные от сигналов и выводит координаты 3D вершин лицевой модели. Метод может быть использован для внутриигрового диалога, недорогой локализации, аватаров виртуальной реальности и телеприсутствия.

Также производились другие исследования касательно симмуляции движения. Они использовали систему машинного обучения, которая анализирует клипы, показывающие различные виды движения. Система соответственно генерирует анимацию.

Помимо создания игровых персонажей, разработчики могут сосредоточиться на общих свойствах визуального вывода, таких как пиксельные шейдеры, освещение, яркость и насыщенность, которые могут влиять на общий внешний вид любой игровой сцены.

Создание карт, уровней

Новый метод в исследовании PCG - генеративные состязательные сети (GANs), архитектура глубоких нейронных сетей, состоящая из двух конкурирующих друг с другом сетей. Они добились отличных результатов в производстве контента того же типа на основе существующего контента.

Исследователи используют GANs в генерации уровней, что на сегодняшний день является наиболее популярным использованием PCG в играх, поскольку уровни и правила игры являются самыми необходимыми частями любой игры. искусственный интеллект компьютерный игра

Компьютерные ученые из итальянского политехнического университета представили ИИ-дизайн уровней, используя новый метод для создания новых карт для DOOM, популярной видеоигры-шутера от первого лица. Они создали генеративную сеть для составления общего размера уровня, высоты стен, количества комнат в градусах и других измерениях, а также дискриминатор для оценки его работы. Результаты были впечатляющими, поскольку уровни, генерируемые ИИ, выглядят в таком же стиле как и в оригинальной версии игры.

Улучшение игрового опыта с ИИ

Другое основное использование ИИ в играх - моделирование человека- игрока, чтобы понять, как взаимодействуют отдельные игроки с игрой. Иными словами, ИИ должен понимать, что делает игрок и как он себя чувствует во время игры.

Чтобы оценить игровой опыт игрока, разработчики используют методы машинного обучения, такие как контролируемое обучение и нейронные сети, для построения моделей игрока. Тренировочные данные здесь состоят из некоторого аспекта игры или взаимодействия игрока с игрой, а цели - это метки, полученные из некоторой оценки опыта игрока, собранной, например, из физиологических измерений или вопросников.

Увеличение вовлеченности игроков - более сложная задача. Разработчики обычно выделяют четыре основных подзадачи моделирования, которые особенно актуальны для игрового ИИ:

Разработка умных и похожих на людей NPC, чтобы лучше взаимодействовать с игроками;

Предсказывание поведения людей-игроков, которое приведет к улучшению тестирования игр и игрового дизайна;

Классификация их поведения для персонализации игры;

Обнаружение частых шаблонов или последовательностей действий для определения поведения игрока в игре.

Кроме того, существует много непредставленных вариантов использования игрового ИИ, таких как игровые тесты, исследование игр и мониторинг внутриигрового чата.

Заключение

На сегодняшний день ИИ становится все более и более популярным и начинает широко использоваться в игровой индустрии. Типовые характеристики игр и методы разработки делают их идеальной площадкой для практики и реализации ИИ. В частности, это касается методов глубокого обучения и обучения с подкреплением. Также большинство игр сейчас хорошо сконструированы, что позволяет относительно легко получить данные для анализа и обработки ИИ в будущем.

Библиографический список

1. Казунов В. S.T.A.L.K.E.R.: Чистое небо - интервью о проблемах выживания искусственного интеллекта в Чернобыльской зоне

[Электронный ресурс] Режим доступа: http://www.gametech.ru/cgi-

bin/show.pl?option=article&id=85 (Дата обращения: 2018-12-20)

2. Шампандар А.Д. Искусственный интеллект в компьютерных играх: как обучить виртуальные персонажи реагировать на внешние воздействия / А.Д. Шампандар. -- Пер. с англ. -- М.: ООО «И.Д. Вильямс», 2007.

Размещено на Allbest.ru