Quo Vadis 2008 KI in Spielen - Ascaron & Artificial Technology GmbH

Quo Vadis 2008

ARTIFICIAL TECHNOLOGY GmbH

D. Dumont, F. Gwosdz, S. Pfeiffer Aktuelle KI in Computerspielen 8. Mai 2008

Ascaron Entertainment GmbH

KI-Design und praktische ImplementationDaniel Dumont (Ascaron Entertainment GmbH)

Frank Gwosdz, Serein Pfeiffer (Artificial Technology GmbH)

Vorschläge und Tipps zum Design von KI-Problemen in Computerspielen sowie technische Umsetzung am Beispiel der KI-Middleware EKI One.

Ein Vortrag in zwei Teilen.

Quo Vadis 2008




Artificial Technology GmbHFRANK GWOSDZ Dipl.-Inf. (FH)Position: CEO

CHRISTOPHER GODT Dipl-Kfm. Position: Finanzen

SEREIN PFEIFFER Dipl.-Inf. (FH)Position: CTO

DANIEL RENNER Dipl.-Inf. (FH)Position: Integration-Lead

EXIST-Seed Förderung des BMWIs

FLÜGGE-Förderung des Bayerischen Staatsministeriums

Finanzierung

Quo Vadis 2008




Ascaron Entertainment GmbHDaniel DumontPosition: Game Director

Standorte Gütersloh, Aachen, Potsdam und BirminghamGegründet 1991Mitarbeiter >80

1992 1993 2004 2006 2008

Quo Vadis 2008




Überblick

• Simulation oder Ablauf• Situationsbestimmung

und Reaktion• Zustände und Manöver• Die Ebenen-KI• Stetigkeit

Game Design Programmierung/Technik

• Anmerkungen zur techn. Umsetzung

• Programmierpraxis• EKI One• TechDemo KI-Shooter

Ziel: Detailliertes und vollständiges KI-Konzept unter Berücksichtigung praxisnaher Algorithmen und Methoden

Quo Vadis 2008




Simulation oder definierter Ablauf

KI

Situationen

Reaktionen

prüfen

ausführen

Logik

Skript

Aktionen

durchlaufen

ausführen

Quo Vadis 2008




Technische Hinweise

Statisch vs. dynamisch

Einfache - Komplexe Algortihmen

Scripten Simulation

Inhouse Middleware

Quo Vadis 2008




Reihenfolge im Design

Passende Aktionen definieren

A

B

C

Sinnvolle Größen und Parameter definieren

Situationen definieren

Quo Vadis 2008




Reihenfolge zur Laufzeit

Eine Aktion auswählen

A

B

C

Situationen testen

Passende Aktionen merken

Quo Vadis 2008




Erste passende Aktion ausführen

A

B

C

Situationen nach Priorität sortieren

Situationen testen

Oder

Quo Vadis 2008




Beispiel: Boss-Logik in SFA

Größte Bedrohung

Liste mögl. Aktionen

Ausführen

fokussieren

auswählen

Schaden

Trefferzähler

Position

anschließend

Quo Vadis 2008




Beispiel: Frachterverkehr in DSO

Warenangebote

Bewerten

Durchführen

Liste anfertigen

Ware und Ziel auswählen

währenddessen Piratenangriffe möglich

Quo Vadis 2008




Technische Hinweise

Mit Veränderungen rechnen

Situationsdefinition (statisch vs. Dynamisch)

Zukunft: Probabilistische Ansätze und Lernverfahren

Quo Vadis 2008




Zustände und Manöver

Zustand• Hält bis zur nächsten Situationsänderung an• Eher einfache, generische Aktionen

Manöver• Fester Ablauf von Aktionen• Kann nicht unterbrochen werden

Quo Vadis 2008




Beispiel: Raumkampf in DSO

Lage der Schiffe

Flugverhalten

Fire at Will

Bestimmung

im richtigen Moment

währenddessen testen

Besondere Situationen

falls zutreffend

Manöveranschließend

Quo Vadis 2008




Technische Hinweise

Zustände

In der Praxis oft hart kodiert

Hierachien erlauben gute Strukturierung

Gekonnte Anwendung ist derSchlüssel

Manöver

Auswirkungen einschätzen

Gezielt einsetzen (dynamische Änderung)

Quo Vadis 2008




KI in zwei Ebenen

Normalerweise: jedes KI-Objekt prüft für sich.

Problem: Wie erfährt ein Objekt von den anderen?

Eine übergeordnete KI kann der Einzel-KI Vorgaben machen.

Übergeordnete KI wählt und sortiert mögliche Ziele

Einzel-KI wählt konkretes Ziel

Einzel-KI wählt konkretes Ziel

Quo Vadis 2008




Beispiel: Wing-KI in DSO

• Wing-KI verteilt Prioritäten für alle möglichen Ziele und erstellt eine Gegnerliste.

• Einzelne Schiffe wählen aus dieser Gegnerliste

• Schiffe dürfen die Prioritäten modifizieren, z.B.

• ein anderes Schiff greift bereits an

• Ziel ist zu weit

Quo Vadis 2008




Strukturierung durch Ebenen-KI

• Nur Situationen der gleichen Ebene zusammen betrachten.

• Nicht vergleichbare Situationen herausziehen und auf anderer Ebene betrachten.

• Jede Ebene erhält einen eigenen Durchlauf (oft sind auch andere Testfrequenzen sinnvoll).

Wichtig: Keine direkte Einmischung erlauben!

Quo Vadis 2008




Beispiel: Händler-Logik in „Patrizier 2“

Einzel-KI nach dem Ameisenprinzip

Einwirkung

Händlerzahl

Schiffszahl

Schiffsgröße

Anzahl Betriebe

Jeder Händler prüft für sich seine beste

Route.

Kontrolle durch übergeordnete KI

Quo Vadis 2008




Technische Hinweise

Individual KI: Illusion der Gruppe

Squad/Gruppen KI: Koordiniertes Verhalten im kleinen Kreis

Welt KI: Balancing und Konsistenz auf hoher Ebene

Quo Vadis 2008




Auf Stetigkeit der KI achten

Stetige Situationen• Nah beieinander liegende Situationen dürfen keine

gegensätzlichen Aktionen bewirken.

• Eine kleine Situationsänderung darf keine große Auswirkung haben.

Stetige Aktionen• Stufenlose Aktionen bevorzugen.

• Bestimmte Aktionen zu Ende führen.

Quo Vadis 2008




Technische Umsetzung

KI - Objekte• Feuern• Annähern• In Deckung gehen

Übergeordnete KI• Umzingeln

Quo Vadis 2008




EKI One

Quo Vadis 2008




Experimenteller KI-Shooter

Quo Vadis 2008




Konzeption• Zu testende Situationen beschreiben• Zu jeder Situation eine intelligent aussehende Reaktion

beschreiben• Evt. Situationen nach Wichtigkeit sortieren Laufzeit• Situationen nacheinander durchgehen• Zur Situation passende Aktion wählen

Zusammenfassung KI

Quo Vadis 2008




Einzel-KI• Jedes KI-Objekt hat seine eigene KI

(Situationsbestimmung / Reaktion) • Jedes KI-Objekt verhält sich intuitiv sinnvoll

Gruppen-KI• Eine übergeordnete KI vergibt Prioritäten• Veränderung der Wahrnehmung der KI-Objekte

Zusammenfassung Ebenen-KI

Quo Vadis 2008




Zusammenfassung –KI-Implementierug

Diskrepanz zwischen Design & Umsetzung

Balancing und Iterationen

Komplexität managen

Workflow + Integration

Quo Vadis 2008




Danke für Ihre Aufmerksamkeit

Noch Fragen?Ascaron Entertainment GmbHPhone: +49 (5241) 9666330Web: www.ascaron.com

Artificial Technology GmbHPhone: +49 (89) 80076-124Web: www.artificial-technology.com

Frank [email protected] [email protected]

Daniel [email protected]

Quo Vadis 2008 KI in Spielen - Ascaron & Artificial Technology GmbH

Technology

Transcript of Quo Vadis 2008 KI in Spielen - Ascaron & Artificial Technology GmbH