Finite State Machine: Kuinka se on vaikuttanut peleihisi yli 40 vuoden ajan

Kirjoittaja: Laura McKinney
Luomispäivä: 4 Huhtikuu 2021
Päivityspäivä: 24 Kesäkuu 2024
Anonim
Finite State Machine: Kuinka se on vaikuttanut peleihisi yli 40 vuoden ajan - Tekniikka
Finite State Machine: Kuinka se on vaikuttanut peleihisi yli 40 vuoden ajan - Tekniikka

Sisältö


Ottaa mukaan:

AI ei ole uusi tekniikka, vaan yksinkertaisesti tekniikka, joka on vihdoin löytänyt tavan ylittää rajansa ja saavuttaa kaikki potentiaalinsa ... etenkin videopelien avulla.

Keinotekoinen äly (AI) on yksi viimeisimmistä tekniikan suuntauksista, ja se on ehdottomasti yksi tekniikoista, joilla on suurin mullistava voima. Kuten olemme todennäköisesti jo maininneet niin monta kertaa, AI ei ole Uusi tekniikka, mutta yksinkertaisesti tekniikka, jolla on vihdoin löysi tavan ylittää rajansa ja saavuttaa kaikki potentiaalinsa.

Itse asiassa yksi laskennallisen tieteen aloista, jolla ensimmäistä enemmän tai vähemmän alkeellista AI on käytetty ainakin 80-luvun ja 90-luvun alusta lähtien, on… No, vain videopelit.

Totta puhuen, saatamme jopa väittää, että äärellisen tilan koneen (FSM) AI: n ensimmäiset käytännön sovellukset ovat melkein yhtä vanhoja kuin videopelitkin, koska jopa laajalti suosittu Pac Man käytti yhtä niistä klassisista laskennallisista malleista (lisää tämä myöhemmin).


Lähes kaikki pelit, joita pelasimme, ja monet nykypäivän peleistä käyttävät FSM-pohjaista AI-tekniikkaa. Sitä ei käytetä pelkästään luotettavan vuorovaikutuksen luomiseen pelaajan ja muiden hahmojen välillä, vaan myös muiden pelin kehityksen kriittisten elementtien, kuten graafisen käyttöliittymän (GUI), tulonkäsittelyn, pelaajan ohjainten ja historian etenemisen, toteuttamiseen. (Lue Kuinka tekoälyä käytetään videopeleissä?)

Joten jää minun kanssani ja poraamme yhdessä kuoren alle saadaksesi selville, kuinka Mikronesia on vaikuttanut toistaiseksi pelikokemukseemme.

Mutta varokaa! Valmistaudu korkean tason pop-kulttuurin nostalgiaan!

Mikä on äärellinen tilakone?

FSM on abstrakti laskentamalli, joka voi esiintyä yhdessä tilassa kerrallaan (nykyinen tila), valittuna rajallisesta arvovalinnasta. Toisin sanoen, jokainen tila on ainutlaatuinen ja toisiaan poissulkeva, ja siksi rajallinen. Syöttää signaalin, kun kone voi siirtyä alkutila seuraavaan prosessin määrittämässä siirtyminen.


Todennäköisesti tunnetuin esimerkki on liikennevalo. Se voi olla vihreä, keltainen tai punainen, mutta ei koskaan enemmän kuin yksi kerrallaan. Kun ohikulkija painaa painiketta (tulo), se muuttuu vihreästä keltaiseksi ja sitten keltaisesta punaiseksi. Jonkin ajan kuluttua se palaa takaisin vihreäksi, suorittaen jakson. (Lue Kuinka äärellistä tilakonetta käytetään tekoälyssä?)

Ei vikoja, ei stressiä - vaiheittaiset ohjeet elämää muuttavien ohjelmistojen luomiseen tuhoamatta elämääsi

Et voi parantaa ohjelmointitaitojasi, kun kukaan ei välitä ohjelmiston laadusta.

Tuloksena on uskomattoman yksinkertainen, mutta tyylikäs malli, joka tarjoaa kaikki vastaukset useimmille pelikehittäjille, etenkin koska se on riittävän yksinkertainen, että sitä voidaan käyttää jopa ilman ohjelmointia. Pelin ominaisuudet voidaan toteuttaa kaavaamalla FSM: t suoriksi kuvaajiksi - yksinkertainen ja ymmärrettävä muoto, joka voidaan helposti muuntaa uudelleen tilataulukoiksi.

FSM: ää on käytetty vuosikymmenien ajan mallinnettaessa kunnollista AI: tä resurssipohjaisilla alustoilla, kuten 70-luvun, 80-luvun ja 90-luvun varhaisissa pelikonsolissa, sekä saman ikäisen yksinkertaisemmilla kädessä pidettävissä peleillä, kuten Tiger-peleillä.

Kuinka FSM: ää käytetään videopeleissä?

Luultavasti ilmeisin ja laajimmin käytetty FSM: ien toteutus videopeliteollisuudessa on alkeellisen tehokkaan AI: n luominen. Äärellistä tilaa voidaan käyttää tietyn ei-pelattavan merkin (NPC) käyttäytymisen määrittelemiseen, kuten hyökkääminen, verkkovierailu tai juoksu. (Lue pelien tärkeimmät suuntaukset.)

Kuten aiemmin mainitsimme, FSM: ää käytettiin Pac Manin aaveiden käyttäytymisen hallintaan. Heillä voi olla vain yksi toimintatila kerrallaan, nimittäin metsästää, jahdata, kuolla tai odottaa ylösnousemusta. Myöhemmissä, nykyaikaisemmissa peleissä joitain sumeaita logiikoita siroteltiin FSM: n vankalle pohjalle lisäämään ennustamattomuutta ja saamaan merkit tuntemaan vähemmän robotit ja jäykät.

Esimerkiksi varkainpohjaisissa toimintapeleissä, kuten kuolematon “Commandos”, “Assassin’s Creed” tai suosittu “Metal Gear” -franssi, aina kun vihollinen havaitsee pelaajan, hän siirtyy lepotilasta hälytykseen. Muutaman sekunnin kuluttua, jos pelaaja ei piiloutu jälleen turvalliselle paikalle, NPC alkaa aktiivisesti etsiä häntä siirtymällä aggressiiviseen tilaan.

Täällä oleva satunnaisuus löytyy vain vihollisen poluilta, kun he vaeltavat ympäriinsä, tai heidän päätöksestään käyttää yhtä aseita kuin toisia. Se on FSM AI: n hienoin, ja voit todennäköisesti löytää sen vieläkin monimutkaisempien ja älykkäämpien käyttäytymisten ytimessä, kuten tämän matemaattisen mallin osoittama - mutta ei ehdottomasti ainoa toisto -.

Mikrofonien liitännät, käyttöliittymät ja hallintalaitteet

FSM: t ovat uskomattoman yksinkertaisia ​​ja niitä voidaan käyttää puitteina, joka tukee kaikkia pelaajien ohjauksia ja käsittelyä. Ajattele tasohyppelypeliä, kuten ”Super Mario Bros. 2.” Hahmosi voi joko seisoa tai siristellä, mutta älä koskaan molemmat samanaikaisesti.

Kun hahmo on jyrkkä jonkin aikaa, hän siirtyy lataustilaan ja alkaa vilkkua - erityinen tila, joka lisää hyppykorkeuttasi. Samoin kaikki Mario: n "Super Mario Bros. 3: ssa" käyttämät erilaiset lisävoimat, kuten Fire Flower, Super Leaf ja Starman, ovat vain tila, joka aktivoi päähenkilön muunnokset (Fire Mario, Raccoon Mario tai Invincible Mario).

Samaa logiikkaa sovelletaan muihin pelitiloihin, kuten Päävalikko, Keskeytetty, Lataus, Pelaaminen ja Poistuminen. Jopa sellaiset pelit, jotka sisältävät erilaisia ​​pelitiloja, kuten “Minecraft”, jossa on Survival-, Creative-, Seikkailu-, Spectator- ja Hardcore-tilat, käyttävät FSM: ää vaihtaaksesi pelitilasta toiseen.

Kirjaimellisesti jokainen kiinteästä tilasta koostuva ominaisuus rakennetaan FSM-järjestelmän kautta. Esimerkiksi, jos pelissä on sääjärjestelmä (sade, lumi, aurinko jne.), Päivä- / yöjaksot, vuodenajan jaksot, maanalaisten tilojen yläpuolella - hyvin, todennäköisen todennäköisyyden mukaan Mikronesia hallitsee kutakin niistä. Ajattele kaikkia liikkumisen nopeuden eroja tai hyökkäys- ja puolustusbonuksia, kun navigoit eri maastoilla “Heroes of Might & Magic” -fransseilla tai kun liikut maanpinnan yläpuolella ja “Age of Wonders 3” -kohdassa.

FSM seikkailupeleissä ja RPG-peleissä

Mikronesia on ollut olennainen osa kaikkia RPG- / seikkailupelejä heti alusta alkaen. Esimerkiksi, he hallitsevat kaikkia peräkkäisiä vuoropuheluita vanhan koulun seikkailupeleissä, kuten “Apinansaarin kirous”, “Rex Nebular ja kosminen sukupuolen Bender” tai “Leisure Suit Larry”. FSM: ää voidaan käyttää myös luomaan monimutkaisia ​​ja erittäin haarautuvia juontoja.

Kun pelaaja etenee tarinan läpi, hän voi tehdä erilaisia ​​valintoja, jotka avaavat polun sulkemalla toisen.

Nämä valinnat voivat vaikuttaa myös muihin pelin sisäisiin elementteihin, kuten pelaajien tilastot, valintaikkunoiden tulokset ja kohdatut vihollisetyypit, ja ne liittyvät yleensä useaan pääteeseen. Tämän tyyppisen epälineaarisen narraation varhaisia ​​pioneereita ovat suuret nimet, kuten ”Chrono Trigger” ja “Fallout”.

Tämän tyyppinen pelattavuus on kuitenkin säilynyt vuosien ajan, ja sitä voi löytää jopa nykyaikaisissa tarino rikkaissa peleissä, kuten ”Mass Effect” ja suosittu indie-peli ”Undertale”.

Mitä olemme oppineet

Jos olet tekninen harrastaja tai tietotekniikan asiantuntija, on todella suuri mahdollisuus, että olet kasvanut pelaamaan videopelejä paljon. Nyt kun olet lukenut tämän artikkelin, olet kokenut Mikronesian mallit omakohtaisesti. Itse asiassa sen lisäksi, että nautit tästä nostalgiamatkasta, siirryit vain tietämättömästä tilasta valaistuneeseen tilaan!

Sinun on todennäköisesti keskityttävä vain muutama sekunti havaitaksesi FSM-ohjatun ominaisuuden melkein kaikissa toistaiseksi pelaamista peleissä, ja todennäköisesti useimmissa peleissä, joita pelaat tulevaisuudessa.