AI的真實感

時間 2019-11-17

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目錄程序員

AI的真實感一直是遊戲AI程序員追求的目標，如何作出能給玩家真實感，挑戰性又不會勸退玩家的AI，既須要AI程序員有必定的程序功底，還須要普遍地閱讀和遊戲人工智能相關的課題，好比：心理學，生物學，認知科學乃至軍事戰術等，在你閱讀時你會不斷迸發出更好的想法；還須要和團隊多溝通，不管是程序員仍是策劃，甚至是老闆，他們有時一個好的想法就能爲你設計的遊戲AI加強真實性。算法

請牢記一點：遊戲AI的真實感須要服務於遊戲自己，其惟一目的是讓玩家玩遊戲以爲更有趣。編程

雖然本篇博客會較少代碼講解，但更多地是但願講解一些學習AI過程當中遇到的或想到的方法，而後能夠根據作的遊戲的不一樣將這些想法融入設計的遊戲AI裏。學習

1.讓AI"不完美"--估算和假設

遊戲AI並不是越智能越好，由於就算是人類，有時也會犯錯，因此爲了讓遊戲AI更真實，有時須要讓遊戲AI犯錯，纔會使玩家有更愉快的遊戲體驗(而不是被電腦打爆)。人工智能

有兩種方式誘使AI犯錯：設計

先使AI「完美」，再讓它變傻3d
當設計AI使用的算法時，經過假設和估算，容許悄悄混進「錯誤」。對象

以足球AI爲例，前者用一個取值爲一個固定大小範圍的隨機值的變量做爲干擾值(隨機噪聲)，使AI每次判斷踢球方向時產生小錯誤；後者是讓AI用圓而非橢圓(估算)來描述對手的截球範圍，既簡化了AI算法，又實現」不完美「。固然，在不一樣的遊戲裏如何使AI犯錯就得因遊戲而論了。blog

而在很多FPS遊戲裏，在遊戲AI第一次射擊玩家時讓其專門射偏是一個好主意，能提醒玩家有AI的出現，在未受傷前作好準備。尤爲在玩家須要探索一間充滿敵人的屋子時，給了玩家一個瞭解基本形勢的機會並量力而行，不至於一進門就被集火殺死。遊戲

射偏還有其餘好處：

好比射偏的是飛行軌跡明顯或者會留下痕跡的箭，火箭等，讓它故意射偏在玩家的視野範圍以內會大大提升遊戲的刺激感
當玩家瀕臨死亡時，故意讓AI射擊準確性下降，會讓玩家有一個體驗困境中躲過槍林彈雨，最後堅強獲勝的驚心動魄的機會(像美國槍戰大片那樣)，大大提升遊戲的有趣性。

2 AI感知

對於許多類遊戲而言，想讓AI看起來智能，須要AI有精確的感知模仿，並非說簡單地模仿立體視覺和聽力，還要其決策邏輯和其感知能力保持一致。

有些遊戲不太須要這種感知模擬，一是它會佔用很多的CPU和內存的資源，二是有些遊戲使用這種感知模擬並不會提高遊戲體驗。

全能感知

1.你安靜地接近一個敵人AI打算背後刺殺，結果他馬上轉過身一槍把你秒了(可能聽到眨眼睛的聲音)。

【我起了，一槍秒了，有什麼好說的】

2.你潛行在黑暗處匍匐前行，旁邊一個守衛明明看不到暗處，就忽然發現了你，給你來了一槍。

【是否是玩不起？AI開掛實錘】

這就是典型的具備全能的感知能力的AI，這多是由於AI程序員爲了輕鬆或沒有考慮到事實和感知，這樣的AI只會讓玩家失去玩遊戲的興趣。所以須要將AI的視覺和聽覺限制得與玩家同樣，聽力範圍限制，沒法看到黑暗裏的物品，視力範圍90°，不能透視等。

這又牽扯出一個經典的話題：AI能夠做弊嗎？

這裏的做弊不只指的是AI使用了玩家不能使用的能力，或者單方面獲取比玩家更多的信息，得到更多資源，還包括AI擁有程序員設計的完善的決策設計，當他可以戰勝玩家時卻放棄了那個能夠獲勝的決策而製造出失誤的表象，也就是放水。

我認爲是能夠的。其實大部分遊戲的AI都是會做弊的，除非不必，好比紅警，街霸，還有很多戰略遊戲裏面，AI都是會做弊的，由於這樣能更快速有效地給玩家制造緊迫感，實現難度控制。須要給予做弊能力的關鍵在於玩家和遊戲AI之間天生處於不平等地位。

大部分AI還未能實現自我學習的能力，都是靠經驗豐富的遊戲AI程序員花費大量時間去模擬玩家實現接近玩家的AI，並且目前費了好大勁實現的自主學習的AI又其實與會做弊的AI(指的是做弊得恰到好處的)給予玩家的遊戲體驗的差異並不大，廠商爲了遊戲體驗和成本，街機廳的老闆爲了恰飯，因此纔會選擇了給予做弊。

在《可汗：戰爭之王2》(一款即時戰略遊戲)中，有兩個巧妙的做弊:

在探索地圖時，每30秒左右給AI一個隨機的機會做弊，若是有機會做弊，就讓AI去探索有些好東西的區域，這能夠幫助咱們避免AI不幸碰巧沒找到任何附近的資源的情況發生。
在一個區域內保持和對手的實力相近，這使得咱們可以分配合理的兵力去進攻和防守，以免兵力部署的徒勞無功。

歸根結底，當且僅當AI做弊能提升玩家體驗時，就應該讓AI做弊。但記得一點：讓你的AI做弊得不易被發現，不然就是另外一種情況了。

圖爲《可汗:戰爭之王2》

特定感受無知

1.你和精英怪單挑，一套下去發現打不過，瀕臨死亡被逼到角落陰暗處，精英怪丟失了目標再也不攻擊，回到本來看守的地方，你莫名其妙活下來了。

2.你刺殺了一位守衛，他臨死前叫了一聲，一羣守衛馬上趕來，你來不及隱藏屍體就躲進衣櫃，緊張地準備着守衛發現屍體後搜索房間時的一場惡戰，結果他們從屍體上踩了過去，彷彿沒看到屍體。

這些狀況是由於AI感知得太少，也說明了爲了讓AI更真實，須要一種機制讓AI模仿人類的短時間記憶。

在我博客所參考的那本書裏舉了個很生動的例子：

當一名AI遇到兩名玩家，他的視野裏有兩名與他距離不一樣的分別位於左右的玩家，兩條線表示視野

當他判斷左邊那個玩家離他更近，對他威脅程度更大時，他往左邊轉準備攻擊左邊玩家，這時他一左轉右邊玩家丟失在他視野以外(AI也就不會再警戒右邊玩家)

而後那名玩家(丟失在右邊視野的)直接走到AI右邊將其殺死

這個例子就很形象說明了AI須要短時間記憶，否則若遊戲裏面發生上面所舉這個例子，玩家會強烈地感受到: 我上當了！他不是人！

至於如何實現短時間記憶，視你所指望的遊戲效果而自由改變，通常是以一個值做爲可記憶時間，用最後敵人出現的位置做爲記錄，增長相應的決策判斷，並在下次發現該對象時更新記憶系統相關信息，當超過記憶時間或決策判斷不會對自身產生影響則將其移除於記憶系統。

3 AI的個性

不一樣的AI若是有不一樣的角色設計，就須要在其AI行爲方面表現其個性，就算沒有角色設計，也應該儘可能避免全部的AI的思考方式是一致的(容易讓玩家感覺到虛假感)，以產生有隨機個性的AI。

簡單來講，由於AI的行爲決策系統計算不一樣行爲的指望值分數都被限制在同一範圍內(如 0~1)，那咱們能夠經過對每一個分數乘以其所需個性趨向的一個偏移常量，就能輕鬆生成有不一樣個性特色的AI。好比FPS遊戲裏，膽小的人永遠會把本身的生存放在第一位而較爲謹慎，因此將其對藥品和防具的尋找行爲的指望值偏量設爲1.5，而暴躁好鬥的人會更趨向於進攻，因此將其攻擊目標的行爲指望值偏量設爲1.5。

若是你的遊戲設計要求一個角色的個性在該遊戲中保持不變，那你就須要爲每一個具備個性的角色創建單獨的腳本文件，用來存放其全部特性數據。若是你的遊戲設計沒有什麼角色個性設計，那麼你也能夠在決策系統中計算指望值分數時加入一個固定大小範圍的隨機個性偏移量，以生成不一樣行爲趨向的角色。

而除了隨機個性偏移量，有些時候還會由角色設計而增長更多個性化的選擇趨向，如武器方面，說話方式，甚至塑造人物精神，增長犧牲自我，保護隊友的決策。

在使命召喚中我印象最深的是格里戈斯上士 ，臨危之際不忘把隊友"肥皂" 拖向掩體！而後本身卻與敵人繼續交火，獻出了本身的生命，當時玩的時候感受很是的感動，肯定是塑造了一位有血有肉的有偉大精神的真實角色形象。

圖右一爲格里戈斯上士

4 AI的預判

首先是一些遊戲不太須要AI具備預判性，好比：說galgame,劇情解密類；而一些遊戲就須要具備預判性的AI，好比說：策略類遊戲，棋類遊戲。具備必定的預判性的AI會給玩家帶來驚喜，真實感與挑戰性(不要盲目加強，若是整個阿爾法狗出來就直接勸退玩家了)。

簡單的預判好比說：

當地圖上的某些特定的物件即將重生時，好比說LOL裏面的野區資源，又或者說是守望先鋒裏面固定點從新刷新的醫療包，出色的玩家會提早準備好前往目標處以保證搶先佔有它，那就可讓遊戲AI用算法提早預計最近的即將再生或未被奪取的資源點，並規劃路徑前往。

圖爲lol裏蓋倫預判敵人路過補視野草叢埋伏

又或者是在攻擊和追逐敵人時計算移動目標位置時加入敵人的速度及運動方向，預判其下個時間的位置進行追逐或攻擊。

複雜的預判好比說：

在FPS遊戲中，出色的老兵在打傷了敵人後，會提早到距離受傷敵人最近的醫療包處進行埋伏，當敵人到來時給予致命一擊。那麼遊戲AI也能夠模仿這種預判思惟，在攻擊成功判斷後添加一個搜索並前往離受傷者最後出現的地方最近的醫療包處進行埋伏的決策，能夠想象到玩家若是遇到這種會預判的電腦時的驚訝，並激起其挑戰慾望。

固然，預判總會有失策的時候，人類有時不也是如此，好比有些玩家不去找醫療包，或者摸清AI的習慣(只會埋伏最近那個醫療點)等狀況，那麼就提醒你，不能全部AI都是具備一樣的預判思想(能夠經過AI個性來生成不一樣思考方式的AI)，甚至就如一個玩笑：我預判到你預判到我會預判，因而我不預判了。沒有預判的AI也許就是具備最強預判性的AI呢？滑稽.jpg

5 AI的智能等級

正如一本書中寫道：老謀深算的AI應該跟它的壽命成正比。假若設計一個採用了前沿技術，具備複雜思考系統的AI，但若是它在遊戲中僅僅被指望活幾秒鐘的話，那將毫無心義。

並且AI的智能程度也須要與其設計的角色的智能等級相匹配。好比說一個戰爭策略遊戲裏，不一樣的士兵有不一樣的軍銜，好比上尉、中尉、少尉等，越高軍銜的軍官通常會有越高的智能等級，因此須要相應地提升其智能程度，好比加入較爲複雜的戰略決策。

而拿簡單的舉例：假如你在遊戲裏潛行時不當心發出聲響，那麼普通守衛只是過來看了看周圍，沒發現什麼人就又回到原來的崗位，而精英守衛就能夠加入更爲精明或謹慎的行爲：先往發出聲響的地方(如草場)掃射一下，若沒發現異常纔將狀態改成正常守衛，返回其守衛處，或者加入殺個回馬槍的決策。這些有趣的謹慎行爲也會讓玩家更不敢把AI當成是傻瓜，甚至感覺到樂趣。不過仍是記住設計AI的原則，不要讓AI過於謹慎致使玩家喪失樂趣。

雖然追求AI能給人帶來真實感，但玩家其實也有必定的寬容能力，具備瑕疵的AI他們也會自行腦補:畢竟它終究是個AI。因此沒必要過度追求真實，又不能輕視AI真實感對於遊戲體驗的提高的重要性，仍是牢記最重要的一點，也是追求AI的真實感的惟一目的：讓遊戲更有趣！

參考學習自《遊戲人工智能編程案例精粹》《遊戲人工智能》

轉載標明出處：做者AMzz 博客： https://www.cnblogs.com/AMzz/

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