Содержание
- Что такое конечный автомат?
- Нет ошибок, нет стресса - ваше пошаговое руководство по созданию изменяющего жизнь программного обеспечения без разрушения вашей жизни
- Как автоматы используются в видеоиграх?
- FSM для интерфейса, интерфейсов и элементов управления
- FSM в приключенческих играх и ролевых играх
- Что мы узнали
вынос:
ИИ - не новая технология, а просто технология, которая наконец-то нашла способ преодолеть свои ограничения и полностью раскрыть свой потенциал ... особенно в видеоиграх.
Искусственный интеллект (ИИ) - это одно из последних технологических направлений, и, безусловно, это одна из технологий с самой высокой революционной мощью. Однако, как мы, возможно, уже упоминали много раз, ИИ не является новый технология, но просто технология, которая имеет наконец-то нашел способ преодолеть свои пределы и полностью раскрыть свой потенциал.
Фактически, одна из областей вычислительной науки, где первый более или менее элементарный ИИ использовался по крайней мере с начала 80-х и 90-х годов, это… ну просто видеоигры.
По правде говоря, мы можем даже утверждать, что первые практические применения ИИ конечного автомата (FSM) почти так же стары, как и сами видеоигры, поскольку даже широко популярный «Pac Man» использовал одну из этих классических вычислительных моделей (подробнее о это позже).
Почти все игры, в которые мы играли, и многие современные игры, в которые мы все еще играем, используют ИИ на основе FSM. Он используется не только для генерации несколько достоверных взаимодействий между игроком и другими персонажами, но и для реализации других важных элементов разработки игры, таких как графический пользовательский интерфейс (GUI), обработка ввода, управление игроками и прохождение истории. (Прочтите, как искусственный интеллект используется в видеоиграх?)
Так что оставайтесь со мной, и мы вместе расскажем о том, как FSM повлиял на наш игровой опыт.
Но будьте осторожны! Будьте готовы к высоким уровням ностальгии поп-культуры!
Что такое конечный автомат?
FSM - это абстрактная модель вычислений, которая может существовать одновременно в одном состоянии (Текущее состояние), выбранный из конечного выбора значений. Другими словами, каждое государство является уникальным и взаимоисключающим и, следовательно, конечный, Входной сигнал, когда машина может переключиться с начальное состояние к следующему в процессе определяется переход.
Вероятно, самый известный пример - светофор. Это может быть зеленый, желтый или красный, но не более одного за раз. Когда прохожий нажимает кнопку (вход), он изменит цвет с зеленого на желтый, а затем с желтого на красный. Через некоторое время он вернется к зеленому, завершив цикл. (Прочтите, как конечный автомат используется в искусственном интеллекте?)
Нет ошибок, нет стресса - ваше пошаговое руководство по созданию изменяющего жизнь программного обеспечения без разрушения вашей жизни
Вы не можете улучшить свои навыки программирования, когда никто не заботится о качестве программного обеспечения.
В результате получается невероятно простая, но элегантная модель, которая предоставляет все ответы, необходимые большинству разработчиков игр, тем более что она достаточно проста, чтобы ее можно было использовать даже без программирования. Игровые возможности могут быть реализованы путем построения диаграмм автоматических автоматов в виде прямых графиков - простого и понятного формата, который можно легко снова преобразовать в таблицы состояний.
В течение десятилетий автоматы использовались для моделирования достойного ИИ на платформах с ограниченными ресурсами, таких как ранние игровые консоли 70-х, 80-х и 90-х годов, а также в более простых портативных играх того же возраста, таких как игры «Тигр».
Как автоматы используются в видеоиграх?
Вероятно, наиболее очевидной и широко используемой реализацией автоматов в индустрии видеоигр является создание элементарного эффективного ИИ. Конечное состояние может использоваться для определения определенного поведения неиграбельного персонажа (NPC), такого как атака, роуминг или бег. (Прочитайте наиболее важные тенденции в играх.)
Как мы упоминали ранее, FSM использовался для управления поведением призраков Pac Man. У них может быть только один режим работы за раз, а именно: охота, погоня, смерть или ожидание воскрешения. В более поздних, более современных играх некоторая нечеткая логика была разбросана на прочной основе FSM, чтобы добавить некоторую непредсказуемость и сделать персонажей менее робкими и жесткими.
Например, в стелс-играх, таких как бессмертные «Commandos», «Assassin's Creed» или популярная франшиза «Metal Gear», всякий раз, когда враг обнаруживает игрока, он переходит из состояния ожидания в состояние тревоги. Через несколько секунд, если игрок больше не прячется в безопасном месте, NPC начнет его активный поиск, перейдя в агрессивное состояние.
Случайность здесь может быть обнаружена только на вражеских путях, когда они бродят, или их решение использовать одно оружие, а не другое. Это ИИ FSM во всей его полноте, и вы, вероятно, можете найти его в основе еще более сложных и интеллектуальных моделей поведения, таких как те, которые демонстрирует, но не единственная итерация этой математической модели.
FSM для интерфейса, интерфейсов и элементов управления
FSM невероятно просты и могут использоваться в качестве основы, поддерживающей все элементы управления и обработки игроков. Подумайте о платформерной игре, такой как «Super Mario Bros. 2». Ваш персонаж может стоять или сидеть, но никогда не играть одновременно.
После того, как персонаж присел на какое-то время, он или она перейдет в состояние зарядки и начнет мигать - это особое состояние, которое увеличит вашу высоту прыжка. Точно так же все различные бонусы, используемые Марио в «Super Mario Bros. 3», такие как «Огненный цветок», «Super Leaf» и «Starman», - это не что иное, как состояния, которые активируют преобразования главного героя (Огненный Марио, Енот Марио или Непобедимый Марио).
Эта та же логика применяется к другим формам игровых состояний, таким как Главное меню, Приостановлено, Загрузка, Игра и Выход. Даже игры, включающие разные игровые режимы, такие как «Minecraft», в которых есть режимы «Выживание», «Творческий», «Приключенческий», «Зритель» и «Хардкор», используют FSM для переключения из одного режима в другой.
Буквально каждая функция, состоящая из фиксированного состояния, создается через систему FSM. Например, если в игре есть система погоды (дождь, снег, солнце и т. Д.), Циклы день / ночь, сезонные циклы, выше или в подземных состояниях - хорошо, с должной вероятностью FSM контролирует каждое из них. Подумайте обо всех различиях в скорости движения или бонусах атаки и защиты, когда вы перемещаетесь по разным территориям во франшизе «Герои Меча и Магии» или когда вы перемещаетесь над и под землей в «Эпохе Чудес 3».
FSM в приключенческих играх и ролевых играх
FSMs были фундаментальным компонентом всех RPG / приключенческих игр с самого их появления. Например, они контролируют все последовательные диалоги в приключенческих играх старой школы, таких как «Проклятие острова обезьян», «Рекс Небулярная и Космический пол Бендер» или в серии «Leisure Suit Larry». FSM также можно использовать для создания сложных и сильно разветвленных сюжетных линий.
По мере прохождения сюжета игрок может делать различные выборы, которые открывают путь, а другой закрывают.
Эти элементы также могут влиять на другие игровые элементы, такие как статистика игрока, результаты диалога и типы встречающихся врагов, и обычно связаны с несколькими окончаниями. Ранние пионеры этого типа нелинейного повествования включают такие громкие имена, как «Chrono Trigger» и «Fallout».
Тем не менее, этот тип игрового процесса сохранился на протяжении многих лет и может быть найден даже в современных играх, насыщенных историями, таких как «Mass Effect» и популярной инди-игре «Undertale».
Что мы узнали
Если вы являетесь специалистом по технологиям или экспертом по информационным технологиям, есть очень высокий шанс, что вы выросли в видеоиграх много, Теперь, когда вы прочитали эту статью, вы испытали модели FSM не понаслышке. На самом деле, в дополнение к наслаждению этой ностальгической поездкой, вы просто перешли из состояния незнания в режим просветления!
Вероятно, вам потребуется всего несколько секунд, чтобы обнаружить функцию, контролируемую FSM, почти во всех играх, в которые вы играли до сих пор, и, вероятно, в большинстве игр, в которые вы будете играть в будущем.