DEV 02-04 Inteligencia artificial.pdf
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El documento describe la implementación de inteligencia artificial en el desarrollo de videojuegos usando Unreal Engine, destacando sistemas como la percepción, navegación y árboles de comportamiento para enriquecer la jugabilidad. Se menciona la importancia de las mallas de navegación y el sistema de consulta al entorno (EQS) para la interacción de los agentes con su medio. Además, se abordan diversas herramientas de depuración y paradigmas de decisión que complementan la IA en juegos.
DEV 02-04 Inteligencia artificial.pdf
- 1. Desarrollo de Videojuegos Jugabilidad Inteligencia artificial
- 2. ● La Inteligencia Artificial (IA) en juegos no es un concepto académico sino un conjunto de soluciones a problemas muy concretos ● Queremos enriquecer los juegos con: Inteligencia artificial 2 Motivación Toma de decisiones ACCIONES (como movimiento, interacción, navegación por el entorno…) Análisis del entorno Percepción de cada agente
- 3. ● Para lo que, en Unreal Engine, existen diversos sistemas que ayudan a realizar cada una de estas tareas Inteligencia artificial 3 Motivación
- 4. ● Percepción ● Movimiento y navegación ● Árboles de comportamiento ○ Ejemplo ● Sistema de consulta al entorno ● Herramientas de depuración Inteligencia artificial 4 Puntos clave
- 5. ● Los agentes pueden tener sentidos y percibir daño, ruido, presencia de alguien (por vista, tacto…), anticiparse al movimiento de otro… ○ Antiguamente se usaba una solución sencilla pero poco eficiente llamada Pawn Sensing Inteligencia artificial 5 Percepción https://docs.unrealengine.com/en-US/Engine/ArtificialIntelligence/ AIPerception/index.html
- 6. ● Añade lo siguiente al controlador del NPC ○ El componente AIPerception, los sentidos que necesites en SensesConfig y eventos del tipo de OnPerceptionUpdate ● Todos los actores “percibibles” se deben autoregistrar en el sentido correspondiente, usando RegisterPerceptionStimuliSource Inteligencia artificial 6 Percepción
- 7. ● Tener mallas de navegación en los niveles y agentes capaces de navegarlas es esencial ○ Parte de la inteligencia está en el mundo, y parte en la navegación por ruta óptima del propio agente Inteligencia artificial 7 Navegación
- 8. ● El espacio potencialmente navegable se cubrirá con un NavMeshBoundsVolume ○ Pulsando P vemos la malla de navegación autogenerada en base al suelo y los obstáculos ○ ¡Los controladores de IA ya saben navegar aquí! ● Colocando actores NavLinkProxy es posible saltar o dejarse caer de un punto a otro ● El componente Nav Modifier puede cambiar el coste u otras propiedades de una zona ○ Lo normal es que las IAs busquen caminos mínimos en términos de coste Inteligencia artificial 8 Navegación
- 9. ● Para decidir, el paradigma por defecto que ofrece Unreal son los árboles de comportamiento (para razonar) junto a las pizarras (para compartir conocimiento) Inteligencia artificial 9 Árboles de comportamiento
- 10. ● Jerarquizan tareas, con este aspecto: Inteligencia artificial 10 Árboles de comportamiento BEHAVIOR TREES
- 11. ● Son árboles dirigidos ○ Tienen un nodo raíz, nodos de control de flujo y nodos de ejecución (las tareas) * Que pueden estar en ejecución o terminar con éxito o con fracaso ● Dos nodos principales de control de flujo: ○ Nodo Selector (?), tiene éxito si uno de sus hijos tiene éxito, probando de izquierda a derecha ○ Nodo Secuencia (→) , tiene éxito si todos sus hijos tienen éxito, de izquierda a derecha Inteligencia artificial 11 Árboles de comportamiento
- 12. Inteligencia artificial 12 Árboles de comportamiento La pizarra tiene registros clave-valor que se usarán en el BT (son las variables locales) Nodos de secuencia o selección, alternan el orden de ejecución
- 14. Inteligencia artificial 14 Árboles de comportamiento Finalmente se crea un AIController y se lanza el BT https://docs.unrealengine.com/en-US/Engine/ArtificialIntelligence/ BehaviorTrees/BehaviorTreesOverview/index.html Las tareas se programan en respuesta a eventos del BT y pueden usar de todo
- 15. ● ¿Cuál es la diferencia entre un nodo selector y un nodo secuencia? A. El primero es una “Y” lógica y el segundo una “O” B. El primero evalúa a derechas y el segundo al revés C. El primero es nodo de flujo y el segundo ejecución D. El primero es una “O” lógica y el segundo una “Y” Inteligencia artificial 15 Participación
- 16. ● Existen otras formas de decidir: ○ Máquinas de estado ○ Teoría de la decisión/utilidad ○ Sistemas de reglas ○ Planificación automática ○ … ● Implementarlas es difícil y se suele recurrir a herramientas de terceros Inteligencia artificial 16 Otros paradigmas
- 17. ● Se basa en dar objetivos a los personajes, que construirán sus propios planes según las acciones que pueden realizar ○ ¡Os animo a probarla… y a valorarla! Inteligencia artificial 17 Ejemplo: GOAP NPC
- 18. ● El sistema EQS (Environment Query System) es la interfaz con el mundo y sirve no sólo para percibir sino para probar condiciones “tácticas” sobre el entorno ○ ¿Quien domina el campo de batalla? ○ ¿Dónde hay una buena cobertura para mi? ○ ... Inteligencia artificial 18 Sistema de consulta al entorno https://docs.unrealengine.com/en-US/Engine/ArtificialIntelligence/ EQS/EQSQuickStart/index.html
- 19. ● Si usamos BTs o percepción, se activan con apóstrofe (‘/?)... y luego control numérico ○ ¡Son extremadamente útiles para depurar! Inteligencia artificial 19 Herramientas de depuración https://docs.unrealengine.com/en-US/Engine/ArtificialIntelligence/ AIDebugging/index.html
- 20. ● Las mallas de navegación son la infraestructura básica para añadir la IA ● Los árboles de comportamiento sirven concretar la toma de decisiones ● La interfaz con el mundo se llama “sistema de consulta al entorno” (EQS) en Unreal ● La percepción son los sentidos subjetivos que activas en cada uno de los agentes ● Las herramientas de depuración de todos estos sistemas están integradas Inteligencia artificial 20 Resumen
- 21. Federico Peinado (2019-2021) www.federicopeinado.es Críticas, dudas, sugerencias... * Licencia sólo aplicable al texto original de estas diapositivas