RTS- ja FTPS-pelien tekoäly

1. RTS- ja FTPS-pelien tekoäly Markus Palviainen

2. Reaaliaikaiset strategiapelit (RTS) Reaaliajassa tapahtuvia ja strategisesti kevyitä. Pelaajan rooli komentajana, joka näkee pelinäkymän ylhäältä. Johtaa tätä kautta yksiköitä ja rakennuksia. Peruskaava usein sama Tekoälyn laskennan kannalta raskasta. Tekoäly usein vain keskinkertaisen pelaajan tasolla Ensimmäisen ja kolmannen persoonan ammuntapelit (FTPS) Useita pelityyppejä Pelityyppi edistänyt grafiikkamoottoreita ja moninpelaamista Pelit usein laajennettavuudeltaan omaa luokkaansa Suosittuja tekoälytutkimuksen testialustoja Johdantoa

3. Reaaliaikaiset strategiapelit • Historiaa ja esimerkkejä genren peleistä • Herzog Zwei lajityypin ensimmäinen edustaja • Enemmän toimintapeli • Heikko tekoäly, jota helppo huijata • Dune: The Building of Dynasty loi RTS-pelien peruskaavan • Edelleen varsin yksinkertainen tekoäly • Tietokone huijasi • RTS-pelien kulta-aika • Esim. Command & Conquer, Warcraft • Parantunut reitinhaku • Suunnittelu • Moderneimmat edustajat • Esim. Warcraft 3, Age of Mythologies • Rikkaampi peliympäristö ja superyksiköt

4. Reaaliaikaiset strategiapelit • Tekoälyn tyypillisiä kohteita • Yksiköt • Vaikka pelaaja käskyttää yksiköitä, niin näillä on oltava myös omatoimisuutta • yksikön omatoimisuus vs. pelaajan kontrolli • Työtä tekevät yksiköt • Alkuperäisasutus • Rakentaminen • Haasteellinen tehtävä tietokoneelle • Tulisi rakentaa riittävän tiiviisti, mutta toisaalta riittävän laajasti • Alkaa usein hyvin, mutta ei kestä muuttuvien tilanteiden tuomaa muutosta • Tulisi ottaa huomioon myös rakennusten sijoittelu

5. Reaaliaikaiset strategiapelit • Tekoälyn tyypillisiä kohteita • Strategiset tasot • Pelkästään yksiköiden älykkyys ei riitä. Tarvitaan myös laajempaa näkemystä • Voidaan jakaa karkeasti ottaen kolmeen tasoon • Ryhmän strategiset elementit • Korkean tason strateginen tekoäly • Reitinhaku • Onnistunut reitinhaku yksi tärkeimmistä tekoälyn tehtävistä • Laskennallisesti haastavaa, koska yksiköiden määrä yleensä suuri • Otettava huomioon myös muut yksiköt, sekä erikoisemmat reitit, kuten sillat ja teleportit

6. Reaaliaikaiset strategiapelit • Tekoälyn tyypillisiä kohteita • Taktiset ja strategiset tukijärjestelmät • Maaston analysointi • Tekoälyn tärkeää tietää maastoon liittyvät erityispiirteet • Vastustajan mallintaminen • Tärkeää, koska ympäristön havainnointi usein puutteellista • Resurssien hallinta • Tiedustelu • Tietokone usein tehokas kartoituksessa, mutta huono seuraamaan vastustajan liikkeitä • Diplomatiajärjestelmät • Lapsipuolen asemassa RTS-peleissä

7. Reaaliaikaiset strategiapelit • Tekoälyn tekniikoita • Tilakoneet • Tavalliset tilakoneet (Finite-State Machines) • Yksiköiden toteutus, tukikohdan rakentaminen • Sumeat tilakoneet (Fuzzy-State Machines) • Käyttökelpoisia epätarkan informaation takia • Suunnittelu (planning) • Hyvin tärkeä osa RTS-pelien tekoälyä • Tietokoneella usein strategisia tavoitteita • Esim. Rakennus vaatii edeltäviä rakennuksia, resursseja ja teknologiaa • Skriptaus ja datatiedostot • Skriptauksella pyritään rikastamaan tehtäviä • Tekoälykoodin sijoittaminen datatiedostoon

8. Reaaliaikaiset strategiapelit • Parannettavaa tekoälyssä • Oppiminen • ”Joka ei muista historiaansa, on tuomittu sitä toistamaan” pätee useimpiin RTS-peleihin • Pelaajan pelitavan oppiminen • Ei pyritä tietokoneen voittamattomuuteen, vaan laitetaan pelaaja miettimään vaihtoehtoisia strategioita • Umpikujan huomaaminen • Monissa peleissä tulee vastaan tilanteita, joissa tekoäly ei tiedä mitä tehdä • Toisenlainen tilanne syntyy, kun pelaaja joutuu etsimään yksittäistä eksynyttä yksikköä

9. Reaaliaikaiset strategiapelit • Parannettavaa tekoälyssä • Tekoälyn persoonallisuus • RTS-peleissä vähän käytetty ominaisuus • Erilaiset luonteenpiirteet • Enemmän strategiaa, vähemmän taktiikkaa • Tietokoneen pelityyli nojaa liian usein sen tehokkuuteen manageroida yksittäisiä yksiköitä • Tekoälyllä tarvetta kehittyneemmille strategioille • Maaston hyväksikäyttö taisteluissa • Yksiköiden ominaisuuksien hyödyntäminen • Pelaajalle ansan asettaminen, esimerkiksi väijytykset

10. Ensimmäisen ja kolmannen persoonan ammuntapelit • Historiaa ja esimerkkejä genren peleistä • Genren ensimmäiset edustajat • Wolfenstein 3D, Doom, Duke Nukem 3D ja lukuisat muut näiden pelien kloonit • Tekoäly varsin alkeellisella tasolla • Pelit varsin suoraviivaista, arcademaista ammuskelua. • Myöhemmät edustajat • Esimerkkeinä Quake, Unreal ja Half-Life • Pelit olivat hyvin laajennettavia, Half-Life toi mukanaan rikkaan pelimaailman • Deathmatch botit • Taktiset ammuskelupelit • Esimerkkinä Tom Clancy's Rainbow Six • Pelaaja usein osa ryhmää • Vaativat taktisempaa ajattelua, niin pelaajalta, kuin tekoälyltä • Esimerkkejä uusimmista peleistä • mm. Half-Life 2, Halo-sarjan pelit ja Battlefield-sarjan pelit • Panostavat rikkaaseen peliympäristöön ja nykyään myös pelikentän dynaamisuuteen

11. Ensimmäisen ja kolmannen persoonan ammuntapelit • Tekoälyn tyypillisiä kohteita • Viholliset • Pelityypin suola • Tekoälyn määrää riippuu siitä, millaiseen pelikokemukseen tähdätään • Loppuviholliset • Deathmatch vastustajat • Vihollisten toinen tyyppi • Erona tavallisiin vihollisiin, pyrkivät matkimaan pelaajan käytöstä • Persoonallinen pelityyli

12. Ensimmäisen ja kolmannen persoonan ammuntapelit • Tekoälyn tyypillisiä kohteita • Pelaajan puolella olevat agentit • Pelaajaa auttavat agentit • Tiimikaverit • Osaavat totella käskyjä ja olla myös oma-aloitteisia • tasapaino haastavuuden suhteen • Mietittävä myös ihmismäisiä piirteitä • siviili vs. ammattisotilas • Aseet • Niiden käyttö vaatii myös älykkyyttä • Sinko voi olla itselle haitallinen lähitaistelussa • Joissain aseissa voi käyttää myös luovaa mielikuvitusta • Esimerkiksi Quaken sähköase

13. Ensimmäisen ja kolmannen persoonan ammuntapelit • Tekoälyn tyypillisiä kohteita • Reitinhaku • RTS-pelien tapaan yksi tärkeimmistä tekoälyn alueista • Erona RTS-peleihin, kentissä on enemmän huomioitavia elementtejä • Hissit, teleportit, trampoliinit • Kulkureitit joissa otettava eri asioita huomioon, kuten veden alla kulkeminen • Tilan hahmottaminen • Tärkeää tekoälylle, jotta se voisi käyttää kentän ominaisuuksia hyödykseen • Ihmiselle helpompaa havaita tila • Kenttiin tietoa paikoista

14. Ensimmäisen ja kolmannen persoonan ammuntapelit • Tekoälyn tekniikoita • Tilakoneet • Tavalliset tilakoneet • Joissain käytetympiä toisissa ei • Sumeat tilakoneet • Suosittuja vähäisten tilojen vuoksi • Bottien päätökset eivät ole usein yksikäsitteisiä • Skriptaus • Auttavat juonenkuljetuksessa ja tuovat persoonallisempia piirteitä vastustajiin • Muita tekniikoita mm. viestintäjärjestelmät

15. Ensimmäisen ja kolmannen persoonan ammuntapelit • Parannettavaa tekoälyssä • Oppiminen • Ongelmana tietokoneen huono reagointi pelaajan pelityyliin • Pelaajan käyttämät aseet • Pelaajan käyttämät reitit • Pelaajan lähitaistelutekniikka • Pelaajan liikkuminen • Persoonallisuus ja käyttäytyminen • Erilaiset pelityylit • Luovuus • Ennakointi • Muuta parannettavaa löytyy mm. tiimikavereiden tekoälyssä ja bottien kommunikoinnissa

16. Siinä kaikki tällä kertaa.. • Kysymyksiä, kommentteja,..?