AI 101 by AI and Games (Dr. Tommy Thompson)

为了更好地理解游戏中经典 AI 背后的理论，最好的资源是观看 Dr. Tommy Thompson 关于游戏 AI 的出色系列视频，名为《AI 101》。

Dr Tommy Thompson 在视频游戏行业担任 AI 开发人员、研究员和顾问。在他的 YouTube 频道 AI and Games 中，他研究了游戏中使用了哪些 AI 算法以及如何使用它们。

我们感谢 Dr. Tommy Thompson 为本节中的每个视频提供了详细的介绍。

第一章：2024 年视频游戏行业中 AI 的实际应用方式 🤖

当我们如今谈论“视频游戏中的 AI”时，我们到底指的是什么？ 游戏 AI？深度学习？生成式 AI？所有这些都是有效的，但了解它们如何以及在哪里被采用非常重要。在本集中，我们提供对人工智能在整个行业中如何应用的宏观概述。

第二章：为什么为游戏制作好的 AI 如此困难？🤔

如果你为你的游戏构建过 AI（或者只是玩过很多游戏），你会注意到让 AI 在游戏中真正出彩有多么困难。在本集中，我们深入探讨了开发者面临的一些根本性挑战。

第三章：导航网格 🗺️

随着游戏进入 3D 时代，最大的挑战之一是如何确保非玩家角色 (NPC) 能够成功地从一个地方移动到另一个地方。解决方案通常被称为“导航网格”：一种用多边形集合细分表面以指示可导航空间的数据结构。这个概念在 1999 年因《雷神之锤 III 竞技场》而流行起来，此后成为所有 3D 商业游戏引擎中的标准工具。尽管如此，考虑到它所带来的无数设计挑战，成功的导航对于当今的现代游戏来说仍然是一个挑战。

📚 延伸阅读

• 导航网格的理论和概述

  • https://en.wikipedia.org/wiki/Navigation_mesh
  • https://www.gamedev.net/articles/programming/artificial-intelligence/navigation-meshes-and-pathfinding-r4880/

• Unity 中的导航网格

  • https://www.youtube.com/watch?v=CHV1ymlw-P8&ab_channel=Brackeys

• 虚幻引擎 5 中的导航网格

  • https://docs.unrealengine.com/5.3/en-US/basic-navigation-in-unreal-engine/

第四章：行为树 🌳

尽管有无数种控制游戏中 NPC 的方法——其中许多在本系列中都有专门的章节——但标准是行为树。这些相对简单的数据结构最初因《光环》系列而流行，此后成为许多大型预算制作的规范，并且是虚幻引擎中默认的 AI 工具。

📚 延伸阅读

• 虚幻引擎中的行为树：https://docs.unrealengine.com/5.3/en-US/behavior-trees-in-unreal-engine/

第五章：有限状态机 🤖

自视频游戏 AI 乃至整个人工智能领域诞生以来，有限状态机 (FSM) 就一直存在。

一个由相互连接的“状态”组成的简单系统，允许设计师封装角色在特定环境中如何操作。从街机时代的《吃豆人》到第一人称射击游戏的诞生《毁灭战士》，许多你最喜欢的 20 世纪 80 年代和 90 年代的游戏都采用了 FSM。

虽然它们至今仍被《漫威蜘蛛侠》和《最后生还者》等流行系列游戏使用，这在很大程度上要归功于 Valve 的《半条命》中的实现，它为它们在游戏中的应用树立了新标准。

📚 延伸阅读

• 有限状态机：理论与实现：https://code.tutsplus.com/finite-state-machines-theory-and-implementation—gamedev-11867t

第六章：面向目标的行动规划 📝

面向目标的行动规划 是 2000 年代中期游戏 AI 中最重要的创新之一，可以说是 Monolith 的第一人称射击游戏《F.E.A.R.》至今仍被认为是视频游戏中拥有最佳 AI 的原因。但它实际上非常简单：它结合了有限状态机和可追溯到 1970 年代的 AI 规划技术。

📚 延伸阅读

• Holistic 3D 关于 GOAP 的视频：https://www.youtube.com/watch?v=jUSrVF8mve4&ab_channel=Holistic3D

第七章：导演 AI 用于平衡游戏体验 📣

到目前为止，我们关注的话题都是控制非玩家角色的 AI，但如果我们想将 AI 不仅用于个体行为，还用于设计玩家体验呢？

这导致了一系列统称为《导演 AI》的方法，这个设计理念的术语源于 Valve 的《求生之路》中的使用。

第八章：效用 AI 帮助 NPC 决定下一步行动 📈

有时 AI 系统可能有一系列有效的选项可供选择，但它无法判断哪一个最适合当前上下文。

虽然我们现在可以使用深度学习训练模型来确定上下文有效性，但我们长期以来一直使用效用 AI 作为一种方法，将设计师知识嵌入其中，以确定行动或目标的有效性。

📚 延伸阅读

• 《模拟人生》的 AI 工作原理
• “效用 AI 理论简介” - Game AI Pro v2
• “行为决策系统：龙腾世纪：审判的效用评分架构” - Game AI Pro v3

第九章：如何通过“咆哮”让视频游戏 NPC 看起来更聪明 🗣️

尽管为游戏构建 AI 困难重重，但将这些系统的内部运作方式传达给玩家同样具有挑战性。解决这个问题的最简单方法之一是使用“咆哮”：预先构建的文本和/或音频，以在游戏背景下有意义的方式传达 AI 代理的状态。

这听起来可能很简单，但你会惊讶于它在实践中是多么有效。

📚 延伸阅读

• 采访 Supergiant 关于《哈迪斯》对话
• Elan Ruskin 谈对话的模糊模式匹配
• Darren Korb 和 Greg Kasavin 谈《哈迪斯》的对话系统
• Jason Gregory 谈《最后生还者》中与上下文相关的对话

现在我们已经研究了这些经典游戏 AI 算法背后的理论。接下来，让我们学习如何在 Unity 和 Unreal 中实现其中一些算法。

第十章：机器学习如何改变视频游戏行业 🤖

正如您观看这些视频所了解到的，与符号方法相比，机器学习在非玩家角色 AI 的应用中并没有那么突出。

在本集中，我们不仅深入探讨了它在面向玩家的系统中的应用，还探讨了它在视频游戏制作中被应用到的有趣问题领域。

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