淺析游戲人工智能關鍵技術與應用

蘇楠

【摘 要】游戲人工智能集中體現(xiàn)了一款游戲的可玩性。隨著智能技術的深入發(fā)展，游戲人工智能已成為提高一款游戲可玩性的技術核心，以及游戲推廣的主要賣點，深化了游戲體驗境界。因此，深入研究分析游戲人工智能關鍵技術與應用具有極高的現(xiàn)實價值。

【Abstract】The game artificial intelligence embodies a reflection of a game playability. With the further development of intelligent technology， the game artificial intelligence become the core for improving the game playability and the main selling points ， it also deeps the gaming experience. So， it has high practical value for in-depth analysis the game key technology and application of artificial intelligence.

【關鍵詞】游戲；人工智能；關鍵技術；應用

【Keywords】game； artificial intelligence； key points； application

【中圖分類號】TP18 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）03-0069-02

1 引言

計算機硬件水平的顯著提升，使得游戲開發(fā)設計者使用的游戲引擎不斷迭代更新。

目前，人們已不再滿足游戲中優(yōu)美絢麗的視聽體驗，轉而注重游戲的可玩性，可玩性日漸成為游戲設計中的核心環(huán)節(jié)，而人工智能集中體現(xiàn)了游戲的可玩性。所以，立足于此，探討了游戲人工智能的基本定義，并分析了基于通用AI引擎的策略游戲設計，以供參考和借鑒。

2 游戲人工智能的基本定義

游戲人工智能技術側重在個人終端設備有限性能的條件下，為游戲玩家模擬出真實感，使之沉浸在這種真實感中，有一種處于現(xiàn)實中的體驗。一般情況下，普通的計算機設備的CPU運算能力及內存存儲都是有限的，利用人工智能技術能夠對游戲中的非玩家角色進行計算和操作，同時還能夠進行行為決策等，使玩家在交互中體驗真實感。一款游戲中的人工智能無須太過“聰明”，甚至有時需要限制它的有效性，避免AI太強大挫敗玩家，使玩家獲得不好的游戲體驗。人工智能技術從廣義層面來說，就是存在于游戲中的多樣化的形式，比如像馬里奧里的敵人烏龜；“使命召喚”里的虛擬隊友等都是游戲AI應用的典型例子[2]。

3 基于通用AI引擎的策略游戲設計

3.1 Unity3D游戲引擎

目前，設計開發(fā)手游和網(wǎng)游的主要游戲引擎就是Unity3D，其以圖形效果好、資源管理便捷、通用全面等優(yōu)勢已成為主流的商用游戲開發(fā)引擎。Unity3D的腳步引擎支持C#語言、Unity Script、Boo。其構建游戲世界時應用的是組件式，游戲對象就是游戲中的物體，其內置有多個組件，比如網(wǎng)格模型、物理組件、導航組件、聲音組件等，將這些不通過的組件定義在游戲對象上，提高游戲對象的真實感，為游戲玩家?guī)肀普娴挠螒蝮w驗[3]。Unity3D除了內置的組件外，還可以放入開發(fā)設計者自定義的組件來滿足不同的開發(fā)設計需求。此外，開發(fā)設計者在利用Unity3D設計游戲關卡時可以直接在游戲中拖拽和擺放游戲對象，之后點擊播放按鈕，在Game面板里就可以直接、實時查看游戲的運行效果，這是所見即所得的開發(fā)方式。Unity還可以為游戲開發(fā)設計者提供擴展接口，利用開設設計者的自定義插件不斷擴充引擎能力，為游戲開發(fā)過程提供強大助力[4]。

3.2 游戲的概要設計

3.2.1 游戲項目的基本信息

游戲項目的基本信息如表1所示。

3.2.2 游戲的基本流程

一個游戲必須具備完善的流程，才能有效支持其暢快地運行。本文分析的策略游戲設計，其總體上的基本游戲流程包括以下兩個階段。

①開場階段。也就是我們所說的游戲的開始。該階段是整個游戲的開端，也是進入游戲的基礎前提，需要根據(jù)整個游戲場景設置相應的環(huán)節(jié)，有力支持整個游戲的運行。本文分析的游戲項目具體包括祭壇、靈魂歸宿、黑暗之門和陣地四個環(huán)節(jié)。各個環(huán)節(jié)都有自身的功能，其中祭壇的功能是升級英雄等級和技能；靈魂歸宿的功能是升級士兵等級；黑暗之門的功能是招募士兵；陣地的功能是排兵布陣。完成此環(huán)節(jié)后點擊集合石，在地圖上選擇對應的戰(zhàn)場，即可進入下一階段。

②戰(zhàn)斗階段。此階段就是游戲的重點，利用觸控來對英雄的前進與后退進行操作，派兵時點擊界面下方的士兵頭像，從最左邊進入戰(zhàn)場后的士兵由人工智能控制，他們的最終目標是擊敗走到右邊戰(zhàn)場過程中所遇到的全部敵人。玩家通過當前關卡，就必須擊敗所有敵軍，否則游戲失敗。

3.3 游戲的詳細設計

3.3.1 資源組織

項目資源目錄是組織游戲資源的基礎（見圖1），其組成的主要部分包括：

①Editor，其包含自定義的編輯器插件；

②Program，其包含以C#腳本文件為主要形式存儲在相應資源目錄中的全部腳本邏輯；

③Resources，其包含角色、動畫、效果、UI資源等游戲所用資源；

④Scene為游戲場景，也就是設置的游戲關卡；

⑤playerdb，其包含重要角色的配置數(shù)據(jù)。

3.3.2 游戲的主體架構

Unity3D游戲引擎是該游戲主體架構的最底層，在其腳本引擎解釋執(zhí)行基礎上完成游戲的所有智能邏輯和管理邏輯。Unity Engine庫和Mono庫為腳本提供了豐富的組件資源，腳本通過繼承Unity3D的組件基類Mono Behaviour成為游戲主循環(huán)中的一環(huán)。構成游戲主系統(tǒng)的包括Game Power、Game Manager、Game Procedures目錄下的文件。人工智能引擎AiGine是游戲的人工智能核心，通過該引擎來實現(xiàn)以下三類主要組件：

①Object Manager管理游戲對象；

②多類型Brain定義了各種類型角色的狀態(tài)機管理器；

③多類型AI類則定義了不同類型的狀態(tài)機狀態(tài)，以上組件是游戲對象產(chǎn)生智能行為的基礎[1]。

4 結語

通過本文內容的分析，我們可以知道游戲人工智能技術是當下游戲開發(fā)設計的核心技術，也是各款游戲的最大賣點，相信人工智能技術在未來游戲設計開發(fā)中有更廣泛的應用，能夠實現(xiàn)更高層次的游戲體驗境界。

【參考文獻】

【1】何賽.游戲人工智能關鍵技術研究與應用[D].北京：北京郵電大學，2015.

【2】鄒會來.人工智能技術在游戲開發(fā)中的應用與研究[D].金華：浙江師范大學，2011.

【3】李博.游戲人工智能關鍵技術的研究[D].上海：上海交通大學，2011.

【4】余璞，祝忠明，邢萬里.游戲人工智能關鍵技術介紹[J].信息通信，2014（10）：132.