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December 1, 2021 01:35 pm GMT

O poder de uma boa inteligncia artificial

English version here.

Cada vez mais as I.A.s (Inteligncia Artificial) esto presentes no nosso dia a dia. Desde assistentes virtuais que te contam uma piada, te contam curiosidade, ligam as lmpadas e fecham as portas da sua casa at solues em grandes empresas corporativas.

Se fosse possvel dar um pulo na dcada de 50, iramos acompanhar o surgimento das IAs nos jogos e ver que IA em videogames uma ramificao distinta e diferente da IA acadmica, e o principal motivo que ela lida e reflete comportamentos humanos.

Os seres humanos no so mquinas, fomos feitos para viver em sociedade, conversamos com quem nos identificamos. Nesse artigo eu descarto a ideia de os opostos se atraem. O jogador tem que se identificar com o mundo e uma boa IA vai te ajudar nisso.

Do ponto de vista tcnico uma IA para jogos nada mais que um monte de condies: if aqui, if ali, if l. Mas se essas condies partirem de um olhar crtico do ponto de vista psicolgico, o jogo muda.

IA vs MENTE DO JOGADOR

Os jogadores no querem uma boa IA no seu jogo. Os jogadores querem experincias que faam eles se sentirem no poder, se sentirem bons em algo, querem ser recompensados com a vitria. Os seres humanos no so mquinas, temos reaes que devem ser exploradas pelo game design.

Ah, mas se os jogadores no gostam de uma IA difcil, por que Dark Souls faz tanto sucesso? A resposta simples. A IA de Dark Souls no difcil, o jogo tambm no. Ele s trabalha numa soft skill muito rara nas pessoas hoje em dia: a pacincia. Pacincia em esperar para ler e entender os passos de cada agente do jogo.
to simples, mas como uma dificuldade real nos dias de hoje, o jogador se sente o melhor do mundo ao vencer um combate.

Ficou claro a diferena de complexidade e desafio? O design e aplicao de IAs devem ser desenhados para estimular uma sensao de superioridade e controle, com o jogador enfrentando situaes que equilibram a dificuldade.

Por exemplo, voc est produzindo um jogo que se passa na segunda guerra mundial. Em um cenrio de guerra normal encontrarmos inimigos armados, bombas de fumaa, minas terrestres, tanques de guerra, automveis blindados, etc.
Voc pensou em uma misso onde o jogador ter que parar o avano de um caminho blindado carregado com suprimentos para o exrcito inimigo. O caminho tem uma vida X e pode explodir com o jogador atirando explosivos por exemplo, mas quanto tempo isso levaria? A resistncia de um automvel blindado muito mais forte do que o poder destrutivo do armamento do jogador, podendo causar uma experincia cansativa com o passar do tempo.

Com uma IA podemos achar solues mais interessantes. O caminho muito forte porm ele dirigido provavelmente por um NPC (non-player character), ento como o jogador pode tirar a ateno desse NPC pra que ele pare o caminho, desa para ver o que est acontecendo, assim permitindo um combate mais justo e uma experincia de vitria positiva? O jogador pode usar bombas de fumaa, arremessar objetos, usar sinalizador entre outros eventos que faam sentido no contexto.
Uma simples condio com o olhar voltado ao psicolgico do jogador, gerou um sentimento de vitria e superioridade dele em relao ao jogo. Entender as reaes emocionais do jogador que esto ligadas com as aes do jogo fundamental.

O PAPEL DA IA NA IMERSO

Um grande erro dos jogos quando o assunto imerso, colocar o jogador como o nico ser vivo do jogo, o que no est errado em teoria, mas como criadores de jogos, precisamos ser mais cticos com a realidade.

A franquia GTA tem sua importncia e notoriedade na indstria, e vende a ideia de um universo com experincia realista de mundo aberto, que parece mais um simulador de dirigir carro. Voc entra no carro, vai do ponto A ao B e todo universo do jogo praticamente para, esperando o jogador concluir o que estava fazendo.
Experincia de um mundo aberto onde o centro das atenes o personagem principal no funciona. O personagem principal deve ser o centro de ateno do jogador, no do mundo.

Vamos fazer uma analogia da nossa vida como se estivesse representada em um jogo. Hoje voc precisa acordar e ir para o trabalho, esse o compromisso mais importante do dia ento essa sua misso principal. Enquanto se arruma para o trabalho voc comea sentir uma azia, s vezes pela comida mexicana que voc jantou na noite passada e ento decide passar em uma farmcia a caminho do trabalho. Diferente do trabalho, voc no necessariamente precisa ir na farmcia, mas vai te beneficiar em algo alm de ter ligao com alguma ao do seu dia, ento essa passa a ser sua misso secundria.
At a bem comum como nos jogos, mas a vida no para a. No para a porque o mundo muito maior e existem outras pessoas, variveis, acontecimentos, etc, que devem ser levados em conta se voc tem uma proposta de mundo aberto.

No Far Cry 4 existe uma IA diretora que se assegura de manter o universo vivo. Novamente levando em conta a temtica de guerra, de se esperar que existam pessoas precisando de ajuda, no s em situaes de sequestro ou invases, mas tambm em ajuda de arrumar algo que quebrou, e a realidade delas no deve ter nenhuma relao com voc, jogador, que est no papel de um recm chegado do exrcito.

Qual seria o sentido de colocar um evento aleatrio como esse no seu mini mapa? Nenhum. Mas ele ainda est l, porque o universo de um jogo de mundo aberto , e deve ser maior que o universo do personagem principal. E a que a magia da imerso do Far Cry 4 entra. Se voc estiver usando fone possvel ouvir os NPCs te chamando, sem nenhum aviso na tela, perguntando se voc pode ajudar, tal qual seria no mundo real.

Esse mesmo exemplo se aplica ao GTA, comum conforme o jogo desenrole aparea no minimapa do jogador um smbolo de pessoas aleatrias que voc pode oferecer carona, mesmo essas no tendo relao alguma com a lore do personagem.

Mas sejamos honestos, um dos maiores desafios dos desenvolvedores de jogos montar um sistema de jogo mundo aberto que funcione, construindo eventos interessantes e diversificados para os jogadores explorarem, e se ao longo desses anos de franquia a RockStar pecou nesse quesito, ela com certeza j se redimiu com o ttulo Red Dead Redemption 2, na qual IA atua na imerso do universo com maestria.

As comparaes de Far Cry 4 e Grand Theft Auto V param por aqui, mas vamos explorar tecnicamente como a IA diretora comanda todo territrio do jogo e faz ele parecer mais vivo.

IA DIRETORA NA PRTICA

Primeiro vamos entender o conceito de Systemic AI (IA Sistmica), uma estrutura sistmica dependente de NPC's: inimigos, civis, aliados, animais, etc.
Cada agente NPC citado tem sua prpria estrutura de comportamento e gerenciar todos eles juntos no uma tarefa simples e muito menos fcil, agora que a IA diretora entra.

Uma IA Diretora cujo o nome bem sugestivo, assim como o diretor de uma organizao, controla o ritmo, adequao e intensidade dos eventos de um jogo.

A imerso do universo de Far Cry 4 sem dvidas uma das melhores que j joguei, levando em conta a poca que o ttulo foi lanado e as melhorias tcnicas desde o seu antecessor Far Cry 3, que foram reconhecidas por crticos da indstria, conseguindo uma nota 85 no metacritic.

A IA diretora de Far Cry 4 monitora os passos do jogador acompanhando o mesmo por um raio de 500 metros, e popula esse raio com os eventos do jogo. Mesmo com o raio limitado, popular esse raio com toda a cadeia sistmica teria um custo computacional muito alto, ento a IA diretora conta com a regra de: se o player no v, logo, no acontece.

Somado a essa superviso geral, cada agente NPC regido por uma mquina de estados finita (FSM), um modelo matemtico usado para representar circuitos lgicos muito comum em jogos principalmente pela necessidade de pouco processamento. A FSM de cada agente projetada para reagir aos estmulos prximos feitos pelo jogador.

diagrama de FSM

Fiz o diagrama acima analisando o comportamento de um animal carnvoro dentro do jogo FC4. Esses tpicos representam os comportamentos designado a esse circuito.

A seguir, os estmulos que desencadeiam as aes da FSM:

diagrama de FSM 2

Lgica dos componentes iniciais do diagrama:

enum type {Prey, Predator}enum agentBehaviour {Awake, Hunting, Eating, Patrolling, Recovering}case agentBehaviour.Awake:  if(type == type.Predator){    //if > se estiver faminto:     agentBehaviour.Patrolling();  }break;case agentBehaviour.Patrolling:  //achou um type = prey no range:  agentBehaviour.Hunting();break;

claro que para cada um dos casos exibidos existem N funes que devem ser analisadas para completar a lgica de cada um dos estados. Voc pode considerar como um exerccio analisar o diagrama e terminar a lgica restante ou at mesmo criar o seu prprio diagrama analisando a IA de algum jogo que te agrade.

Esse meu primeiro artigo e espero que ele tenha apresentado um outro ponto de vista em cima de um assunto que cada vez mais se populariza no mundo.

Referncias:

MAUW, Sjouke. Finite state machine diagram of Protocol 3. Research Gate. Maro de 1996.

CARRILLO, Richard. Interviewing For Game Design. GDC Session. 2017.

THOMPSON, Tommy. The Definition of [Artificial] Insanity: The Systemic AI of Far Cry. Informa, 12 de Outubro de 2017.

SHUMMON MAASS, Laura. Artificial Intelligence in Video Games. Towards Data Science, 01 de Julho de 2019.

Davebot. Finite state-machine example. Undefined Games, 24 de Abril de 2019.

Far Cry 4 Review Page. Metacritic, 18 Novembro de 2014.


Original Link: https://dev.to/isabellaherman/o-poder-de-uma-boa-inteligencia-artificial-bpj

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