Cubiq.ru

Просто имитация жизни: искусственный интеллект в компьютерных играх

В статье мы расскажем, как устроен искусственный интеллект, и в каких играх союзников и врагов действительно можно назвать умными, а в каких – откровенно глупыми.

Не стоит переживать, если компьютерный болванчик обыграл вас в видеоигре – это же глупая моделька, неспособная мыслить и думать. Или способная? Все зависит от того, насколько хорошо разработчик подошел к проработке искусственного интеллекта (ИИ), под которым скрывается набор математических правил и алгоритмов.

В материале мы поверхностно пройдемся по тому, как же работает ИИ в компьютерных играх (потому что эта обширная тема достойна отдельного материала), а затем рассмотрим наиболее интересные и удачные, и конечно же худшие его реализации.

Как работает ИИ в компьютерных играх

На то он и искусственный, что ненастоящий – на самом деле ИИ представляет собой набор математических алгоритмов, по которым NPC понимают, что им делать в той или иной ситуации. Работает он по следующему принципу: получение информации, анализ и принятие действия.

Как и люди, болванчики получают информацию через органы чувств, но имитированные с помощью сенсоров. Так, видеть они могут с помощью традиционных конусов зрения, слышать через датчики, что улавливают звуки, и даже иметь обоняние, что встречается в играх довольно редко.

Насколько бдительным и внимательным окажется враг зависит от того, насколько трепетно к проработке зон видимости подойдет разработчик. Это может быть несложный конус как в Shadow Tactics: Blades of the Shogun (2016), который является частью геймплея и виден игроку. Правда, он не совсем примитивный, так как учитывает препятствия и даже огибает их.

Shadow Tactics: Blades of the Shogun
Shadow Tactics: Blades of the Shogun (2016)

Или же комплексная зона видимости, состоящая из нескольких геометрических фигур, из-за которых враг в Tom Clancy’s Splinter Cell: Blacklist (2013) способен «почувствовать» вас за спиной и будет видеть вдаль хуже, чем вблизи.

Tom Clancy’s Splinter Cell: Blacklist
Tom Clancy’s Splinter Cell: Blacklist (2013)

Затем, увидев вас или союзника, ИИ начинает что-то делать. Это «что-то» реализуется с помощью математических подходов для принятия решения: rule-based ИИ, конечные автоматы, древа поведения, нейронные сети. На основе обстановки и других переменных ИИ приступает к действиям – зовет на помощь, начинает атаковать вас, прячется за укрытием или внезапно испытывает амнезию и продолжает патрулировать местность, как ни в чем не бывало.

Часто разработчики объединяют ИИ в группы, чтобы координировать их действия, и даже назначают им подобие «руководителя». Игравшие в хоррор-шутер F.E.A.R. (2005) помнят, как враги действительно работали сообща: пока одни отвлекали геймера встречным огнем, другие тихо обходили его сзади.

F.E.A.R.
F.E.A.R. (2005)

Вершиной этой иерархии можно считать режиссера, который не только следит за тем, чтобы действия подопечных не пересекались, но и регулирует сложность и генерирует интересные ситуации. За примером далеко ходить не надо – вспомните Left 4 Dead 2 (2009), которая благодаря «режиссеру» актуальна по сей день, хотя вышла в 2009 году.

Left 4 Dead 2
Left 4 Dead 2 (2009)

И даже такие действия, как просто передвижение в пространстве, поиск позиции для стрельбы, применение союзником активного навыка и прочие скрывают в себе комплексные навигационные алгоритмы, работающие благодаря навигационной сетке, невидимой для игрока.

Вспомните, как в стелс-играх враги патрулируют местность – они следуют по строго заданному маршруту, который можно легко выучить. Для этого разработчики определяют сеть узлов (точек) на навигационной сетке так, чтобы путь не пересекался с игровыми объектами. Это можно увидеть с помощью орлиного зрения в Assassin’s Creed.

Assassin’s Creed
Assassin’s Creed

В случае неспокойной ситуации болванчики занимают наиболее выгодные позиции, которые тоже отмечены узлами, а решение принимается на основе дальности от цели, препятствий и других критериев. За это отвечают многочисленные алгоритмы поиска пути, которые в жизни применяются, например, в робототехнике.

Пример обхода пути с препятствиями

Если у вас было хорошо с математикой в школе или университете, вы поймете, что «искусственный интеллект» – это не так сложно. Другой вопрос: насколько грамотно подойдут к его реализации разработчики, чтобы враги были не просто мишенями, а действительно интересными противниками, которых не так уж и просто обыграть. Об играх с лучшим и худшим ИИ мы сейчас и поговорим.

Игры с лучшим ИИ

Alien: Isolation (2014)

Alien: Isolation

Возможно, Alien: Isolation запомнилась бы как просто неплохой ужастик по «Чужому», если бы не уникальный ИИ, из-за которого в игре действительно чувствуешь себя беспомощной жертвой.

Монстр отлично слышит даже небольшой шорох, он внимательно изучает дизайн помещений и умеет прятаться, отступает когда посчитает это нужным и неожиданно нападает из вентиляции, стоит персонажу себя выдать – за эти и массу других ситуаций отвечают более сотни основных и еще ряд дополнительных вариантов поведения. Даже если вы спрятались под столом или в шкафу, это не значит, что вы в безопасности.

Купить

Left 4 Dead (2008-2009)

Left 4 Dead

Ответ на вопрос, почему в Left 4 Dead до сих пор весело двигаться из точки А в точку Б и по пути расстреливать зомби, кроется в ИИ, который получил имя «Режиссер». Он следит за ходом игры и влияет на геймплей в режиме реального времени – добавляет или уменьшает количество зомби, провоцирует нападение толпы в неожиданных местах, регулирует погодные условия и балуется с другими параметрами в зависимости от скилла игроков. В результате проходить игру снова и снова не надоедает до сих пор.

Купить

Middle Earth: Shadow of Mordor/War (2014-2017)

Middle Earth: Shadow of Mordor

Гордостью разработчиков экшен-РПГ Middle Earth: Shadow of Mordor/War стала система «Немезиc», благодаря которой боссы, которых вы одолели в бою, запоминают эту встречу, изучают ваши приемы и в следующий раз уже ведут себя по-другому, адаптируясь к вашему боевому стилю. А если они победили, то продвигаются по званию и становятся гораздо сильнее.

Не забывают они и опустить колкие фразы в сторону игрока при повторной встрече, и смеяться они будут до тех пор, пока вы не отрубите им головы.

Купить

ECHO (2017)

ECHO

Смелый, но недооцененный стелс-экшен с интереснейшим ИИ, который представляет собой самообучаемые копии главной героини. Поначалу ее врагами будут медленные, неуклюжие клоны, которые даже не умеют держать пистолет в руках. Как только вы начнете быстро бегать, стрелять направо и налево и вытворять другие трюки, болванчики будут обучаться на вашем примере и делать то же самое, из-за чего игра постоянно бросает вызов и вынуждает мыслить тактически.

Купить

F.E.A.R. (2005)

F.E.A.R.

F.E.A.R. не только смогла одной из первых напугать игрока, несмотря на его внушительный арсенал огнестрельных пушек, но и ввела в ступор своим продуманным и чрезвычайно сложным ИИ, который наделен всеми возможностями главного героя. Во время перестрелки враги общаются друг с другом, тактически обходят сзади, переходят на ближний бой в случае необходимости, и в итоге их командной работе можно даже позавидовать.

Купить

Halo (2001)

Halo

Еще одной игрой, которая подставляет нам в противники умных солдат, стала Halo – так, в перестрелках враги зовут друг друга на помощь и трусливо сбегают, если умирает лидер отряда. С каждой частью поведение болванчиков становилось разнообразнее, более того, они получили механики социальной жизни – например, если их взгляды пересекутся на одном объекте, они незамедлительно начнут его обсуждать.

Купить

Tom Clancy’s Splinter Cell: Blacklist (2013)

Tom Clancy’s Splinter Cell: Blacklist

Шпиону Сэму Фишеру в Blacklist не позавидуешь – выше мы уже показали, насколько внимательные в игре враги, но это лишь вершина айсберга. Еще они запросто заметят вас, если локоть или колено выглядывают из-за укрытия, а вражеские собаки способны выслеживать персонажа по запаху, из-за чего нужно постоянно менять свою позицию.

Купить

Horizon: Zero Dawn (2017)

Horizon: Zero Dawn

В Horizon: Zero Dawn механизированные животные ведут себя, как настоящие – робозвери способны сбиваться в стаи и распределять между собой роли (патрулирование, поиск ресурсов, выслеживание жертвы), а еще они обмениваются между собой информацией и узнают у лидера, что им делать в различных ситуациях.

Разработчики сами подкинули себе проблем, придумав летающих врагов, для которых алгоритмы куда сложнее, но и с этой задачей они справились на 5 с плюсом.

Купить

Creatures (1996)

Creatures

Еще один интересный случай ИИ – это игры в жанре «тамагочи», в которых нужно обучать питомцев. Наиболее удачным примером можно считать старенькую серию Creatures, где вы познакомитесь с пушистыми созданиями, норнами. Вылупившись из яйца, они ничего не знают и не умеют, и вам предстоит выступить в роли родителя, показывая им разные действия по сотне раз, поощряя за хорошее поведение и следя за потребностями. Примечательно, что норны могут забывать уроки и ошибаться.

Купить

Star Wars: Republic Commando (2005)

Star Wars: Republic Commando

Несправедливо забытый шутер по вселенной «Звездные войны», в котором нам поручили управлять группой клонов-коммандосов для участия в Войнах клонов. С такими ИИ-союзниками и кооператив не нужен: свой профессионализм они доказывают раз за разом, самостоятельно принимая решения в бою, действительно помогая в трудных ситуациях и не заставляя пробить фэйспалм от нелепых смертей.

Купить

Half-Life (1998)

Half-Life

Одной из сильных сторон первой Half-Life стал интеллект противников – в игре 2001 года каждый из них имеет более 80 уникальных состояний. У монстров даже есть обоняние, которое наводит их на свежие трупы.

Поумнели в этой игре не только неприятели – это один из первых игровых проектов, где у геймера появились союзники. Первоначально охранники и ученые должны были стать противниками, но благодаря экспериментам разработчика ИИ они научились следовать за игроком, и впоследствии их превратили в товарищей по несчастью.

Купить

The Elder Scrolls IV: Oblivion (2006)

The Elder Scrolls IV: Oblivion

Для The Elder Scrolls IV: Oblivion студия-разработчик создала свою систему ИИ Radiant AI, которая сделала поведение NPC более правдоподобным и сложным. Именно поэтому болванчики тут не зависят от действий игрока и могут спать, есть, разговаривать, путешествовать между городами и даже ходить в церковь по определенным дням. И все играющие не раз издевались над бедными NPC, проверяя их реакцию на кражу.

Купить

S.T.A.L.K.E.R.: Shadow of Chernobyl (2007)

S.T.A.L.K.E.R.

S.T.A.L.K.E.R.: Shadow of Chernobyl представил нам систему группировок, которые имеют свои философию и цели, и при этом живут независимо от того, что происходит в мире. Чудаковатые NPC тоже стали плодом глупого на первый взгляд ИИ – так, в вылазках они постоянно кричат, с какой стороны зайти, и зачастую оказываются правы, а после боя обыскивают трупы и забирают все полезное. Такие мелочи точно бросятся в глаза и не забудутся.

Купить

Rimworld (2018)

Rimworld

В симуляторе колонии Rimworld ИИ исполняет роль рассказчика, который повествует вашу историю. А она зависит от сотни, если не тысяч случайных факторов – поселенцы могут страдать от наркотических болезней, влюбляться, бунтовать и вести себя совершенно непредсказуемо. И при этом вам придется выживать на незнакомой случайно-сгенерированной планете, населенной как дружелюбными, так и не очень фракциями.

Купить

Red Dead Redemption 2 (2018)

Red Dead Redemption 2

Rockstar известна своей любовью к мелочам, и вестерн с открытым миром Red Dead Redemption 2 не стал исключением. ИИ тут даже исправляет свои ошибки – например, NPC не удалось с первого раза избавиться от трупа и сбросить его в реку, так напарник возьмет и сделает это еще раз, пока цель не будет выполнена.

Купить

The Last of Us 2 (2020)

The Last of Us 2

Искусственный интеллект в The Last of Us 2 можно описать как «честный и человечный», и ума у него столько же, сколько у обычного человека – при проработке поведения врагов разработчики ставили себя на их место и воображали, как бы они себя повели.

Именно поэтому бандиты не успокоятся после находки в виде трупа товарища, а искать Элли они будут по-честному, интуитивно. Еще они постоянно нервно обмениваются информацией, суетятся и душераздирающе выкрикивают имена погибших – из-за этого возникают паршивые и противоречивые чувства.

Редкий случай, когда человеческий противник в игре про постапокалипсис (тут еще разгуливают слепые монстры-щелкуны) проработан на достойном уровне.

Купить (PS4)

Игры с худшим ИИ

К сожалению, если ИИ удается удивить и повести себя нетривиально, то это запоминается очень надолго – именно поэтому в подборку попали преимущественно старенькие игры. В большинстве случаев разработчики так сильно не заморачиваются, из-за чего враги поражают своей тупостью.

Например, в шутере Aliens: Colonial Marines (2013) чужой, в отличие от своего сородича из Alien: Isolation, мог запросто пройти мимо игрока и пойти по своим делам, что уничтожало атмосферу. В Days Gone (2016) орды фрикеров наводят ужас, в то время как бандиты вызывают лишь смех, не умея замечать протагониста даже боковым зрением. Игры серии Call of Duty тоже грешат глупыми противниками, из-за чего шутеры считают аттракционом, а не чем-то серьезным.

Days Gone (2016)
Days Gone (2016)

В печально известной Anthem (2019) ИИ-напарники могут пострелять по нам и доставить проблем куда больше, чем чудовища. Да что уж там, даже в культовой Fallout (1997) союзники не прочь всадить свинец в протагониста, хотя эта нелепость быстро переросла в мем и сделала пса Догмита одним из лучших компаньонов, так как он хотя бы «никогда не стрелял в спину».

Anthem (2019)
Anthem (2019)

ИИ умудряется развеять игровую иллюзию даже в добротных аркадах и платформерах. Например, в Sonic The Hedgehog (2006) присутствуют откровенно простые и ненужные боссы, а в Mega Man X3 (1995), напротив, их непредсказуемый и недоработанный интеллект точно выведет из себя.

Sonic The Hedgehog (2006)
Sonic The Hedgehog (2006)

Заключение

Принципы игровых ИИ, как можно проследить по подборке, уже давно не меняются, и новые игры довольно редко предлагают что-то нетривиальное и особенное. На помощь могут прийти нейросети, которые пока что активно развиваются, но в перспективе с их помощью болванчики научатся решать задачи более творчески, и мы надеемся, что в будущем сможем пополнить подборку интересными примерами ее реализации.

Bening Cloth

Инженер, любящий писать и посвятивший львиную долю жизни играм – это про меня. Особенно запали в душу тайтлы 2005-2010 годов, хотя ностальгия по ним не останавливает перед новым игровым опытом.

Подписаться
Уведомить о
guest
0 Комментариев
Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии
GMNG 980GMW
GMNG HSS-502
В центре внимания