AI 101 - AI与游戏 (Tommy Thompson 博士)

为了更好地理解游戏经典AI背后的理论，最好的资源是观看 Tommy Thompson 博士关于游戏AI的精彩视频系列，名为 AI 101。

Tommy Thompson 博士是视频游戏行业的 AI 开发者、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。

我们要感谢 Tommy Thompson 博士为本节中的每个视频提供了详细的介绍。

第一章：AI在视频游戏行业中的实际应用 (2024) 🤖

当我们现在谈论“视频游戏中的AI”时，我们到底是什么意思？游戏AI？深度学习？生成式AI？所有这些都是有效的，但理解它们如何以及在哪里被采用至关重要。在这一集中，我们将概述人工智能在整个行业中的应用情况。

第二章：为什么制作优秀的游戏AI如此困难？🤔

如果你为你的游戏构建了 AI（或者只是玩了很多游戏），你就会注意到让 AI 在你的游戏中真正闪耀是多么困难。在这一集中，我们将深入探讨开发者面临的一些基本挑战。

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”：一种数据结构，它用一组多边形细分表面，指示可导航空间。这个概念由 1999 年的《雷神之锤 III 竞技场》推广开来，此后已成为所有 3D 商业游戏引擎中的标准工具。尽管如此，考虑到它带来的无数设计挑战，成功的导航至今仍是现代游戏面临的挑战。

📚 拓展阅读

• 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

• Unreal Engine 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 🌳

虽然有很多控制游戏中 NPC 的方法（其中许多方法在本系列中都有专门的章节），但标准方法是行为树。这些相对简单的数据结构最初由《光环》系列推广开来，此后已成为许多大型预算制作的规范，并且是 Unreal Engine 中的默认 AI 工具。

📚 拓展阅读

• Unreal 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 🤖

有限状态机 (FSM) 从一开始就存在，不仅在视频游戏 AI 领域，而且在整个人工智能领域都是如此。

一个由连接的“状态”组成的简单系统，允许设计师封装角色应如何在特定上下文中操作。许多你最喜欢的 1980 年代和 1990 年代的游戏都采用了 FSM，从街机时代的吃豆人到第一人称射击游戏的诞生，如 DOOM。

虽然它们今天仍在使用于流行的系列，如《漫威蜘蛛侠》和《最后生还者》，但这很大程度上归功于 Valve 的《半条命》中的实现，这为它们在游戏中的应用设定了新的标准。

📚 拓展阅读

• 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：目标导向行动规划 📝

目标导向行动规划是 2000 年代中期游戏 AI 中最重要的创新之一，并且可以说是导致 Monolith 的第一人称射击游戏《F.E.A.R.》仍然被认为拥有视频游戏中最好的 AI 的原因。但它其实很简单：有限状态机与 AI 规划技术的结合，这种技术可以追溯到 1970 年代。

📚 拓展阅读

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

第七章：用于平衡游戏体验的导演AI 📣

到目前为止，主题都集中在构建用于控制非玩家角色的 AI 上，但如果我们想使用 AI 不仅用于个体行为，还用于设计玩家体验，该怎么办呢？

这导致了一系列统称为“导演 AI”的方法，该设计哲学的术语源于其在 Valve 的《求生之路》中的使用。

第八章：实用AI帮助NPC决定下一步做什么 📈

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

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，但我们很久以前就使用实用 AI 作为一种嵌入设计师知识的方法，以确定行动或目标的有效性。

📚 拓展阅读

• 《模拟人生》的 AI 如何运作
• “实用 AI 理论导论” - Game AI Pro v2
• “行为决策系统：《龙腾世纪：审判》的实用评分架构” - Game AI Pro v3

第九章：对话提示如何使视频游戏 NPC 看起来更聪明 🗣️

虽然为游戏构建 AI 很困难，但将这些系统的内部工作原理传达给玩家同样具有挑战性。解决这个问题最简单的方法之一是使用对话提示：预先构建的文本和/或音频，有助于以在游戏上下文中合理的方式传达 AI 代理的状态。

这听起来可能很简单，但您会惊讶于它在实践中的效果。

📚 拓展阅读

• 对 Supergiant 关于《哈迪斯》对话的采访
• Elan Ruskin 谈论用于对话的模糊模式匹配
• Darren Korb 和 Greg Kasavin 谈论《哈迪斯》的对话系统
• Jason Gregory 谈论《最后生还者》中上下文感知的对话

现在我们已经学习了游戏经典 AI 算法背后的理论。让我们学习如何在 Unity 和 Unreal 中实现它们中的一些。

第十章：机器学习如何改变视频游戏行业 🤖

正如您在观看这些视频后所了解到的，与符号方法相比，机器学习在非玩家角色 AI 的采用中并不那么突出。

在本集中，我们将深入探讨它不仅如何在面向玩家的系统中使用，而且还在视频游戏制作中应用它的有趣问题领域。

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