すべてをできるだけ単純に記述する必要がありますが、単純ではありません。

-アルバートアインシュタイン

ゲームを面白くて面白くするために、コンピューター制御の相手を賢くする必要はありません。 最後に、プレーヤーは勝たなければなりません。 ただし、AIの対戦相手マネージャーの設計が不十分であるためにのみ彼を勝ち取ることも受け入れられません。 対戦相手のミスが意図的なものである場合、ゲームへの関心を高めることができます。 プログラマーは、対戦相手のミスを慎重に調整し、意図的ではあるが信頼できるものにすることで、対戦相手がスマートに見えるようにし、同時にプレイヤーの勝利を保証します。 さらに、AIシステムを追跡し、それに応じて管理することにより、対戦相手が愚かに見える状況を面白いゲームプレイに変えることができます。



コンピュータゲームでのAIシステムの開発と実装におけるよくある間違いは、設計が複雑すぎることです。 AI開発者は、スマートゲームキャラクターの作成に簡単に夢中になり、究極の目標、つまり面白いゲームの作成を見失う可能性があります。 プレイヤーが、コンピューターの対戦相手がスマートに何かをしているような錯覚を持っている場合、AI（存在する場合）がこの錯覚をどのように作成するかは関係ありません。 優れたAIプログラマーの兆候は、必要のない場所にインテリジェンスを追加する誘惑に抵抗する能力と、十分な「より安く」よりシンプルなソリューションがある状況の認識です。 AIプログラミングは、多くの場合、科学というよりも芸術に似ています。 十分な安いトリックと、より複雑なAIが必要な瞬間を区別する機能は簡単ではありません。 たとえば、すべてのゲームデータ構造に完全にアクセスできるプログラマは、簡単に不正行為を行い、NPCを完全に認識させることができます。 NPCは敵を見ることなく、武器や弾薬の場所を知ることができます。 ただし、プレイヤーはしばしばこのような安価なトリックを認識します。 たとえ不正行為の本質を判断できないとしても、NPCの行動は自然ではないと感じているかもしれません。

いくつかのトリック

生きているプレイヤーを倒すことができるNPCを作成するのは非常に簡単です。 緊張した戦いでプレイヤーを失う可能性のあるものを作成することははるかに困難です。 難易度は、プレイヤーにNPCスキルを示すことですが、同時にプレイヤーに勝つことです。 以下は、ゲームでNPCインテリジェンスを表示し、興味深いゲームプレイを提供するためのいくつかのトリックです。 これらのトリックは、主に一人称シューティングゲーム（FPS）向けに設計されていますが、他のジャンルに適用できるものもあります。

最初の動き、次に撮影

新しい部屋やエリアに落ちた直後に、コンピューターの敵の手で即座に死ぬほど、迷惑なものはありません。 新しい場所に入るプレイヤーは、新しいテクスチャ、新しいオブジェクト、新しいジオメトリの印象に圧倒される可能性が高いでしょう。 背景テクスチャの中で敵の独特のテクスチャを認識するタスクは、それほど大きな喜びではありません。 これは、ポリゴンモデルとテクスチャを作成するための予算が大幅に増加した現在、特に当てはまります。 そのような時に発生するすべてのNPC攻撃は非常に動揺します。 私たちは、このようなトリックを必ず避けるよう努力しなければなりません。 そのような状況では、プレイヤーは差し迫った危険について知らず、彼らがどこで彼を撃っているのかを理解することはできません。







プレイヤーのイライラを軽減する最も簡単な方法：敵がプレイヤーを見るとき、彼は彼を撃つのではなく、動き始めるべきです。 攻撃を開始する前にプレイヤーに警告するために攻撃する前に、NPCを脆弱なオープンポジションからカバーして逃げさせます。 複数の対戦相手がいる状況では、移動できるのはそのうちの1人だけですが、他のNPCはプレイヤーを攻撃する前に待つことができます。



アクションアドベンチャーゲームとFPSでは、通常2つのメインゲームモードで構成されるため、今後の戦闘についてプレイヤーにプロンプ​​トを表示することは特に重要です。 プレイヤーは研究/パズル解決モードになっており、その間は戦闘がまったくないか、ほとんどないか、戦闘に積極的に関与しています。 戦闘モードに入ることをプレイヤーに警告することは、ゲームプレイにとって不可欠です。 プレーヤーは、低速でリラックスしたゲームプレイモードから高速モードに切り替える必要があります。

目立つ

実際の戦闘では、対戦相手はできるだけ見えない傾向がありますが、ゲームの世界では、優れたカモフラージュはゲームプレイの質を低下させます。 敵を探してピクセルを見るのは、あまり興味深いプロセスではありません。 NPCテクスチャを背景と対比させて、プレーヤーが敵をすばやく検出し、実際のゲームプロセスに進むようにします。 敵のユニフォームはカモフラージュのようなパターンを持っているかもしれませんが、彼らの色と明るさは周囲と強く対比するはずです。

狙撃兵にならない

アクティブな銃撃戦は優れており、プレイヤーを動かして緊張を生じさせ、ゲームのペースを上げます。 しかし、プレイヤーがあまりにも早く死ぬと、彼らは不快です。 NPCをより暗くしてゲームを高速化する最も簡単な方法は、コンピューターの相手にショットポイントを与えることです。 これにより、プレイヤーにとってゲームを難しくしすぎることなく、アクティブな小競り合いを使用できます。 FPSは多くの場合、最大40度の弾丸散布を使用します。



または、敵の弾丸からのダメージを減らすことで、ゲームの複雑さを減らすことができます。 ただし、照準不良の追加の利点は失われます。 照準不良のランダムな結果の1つは、飛ぶトレーサーの弾丸がプレーヤーの頭の上を飛ぶとき、コンクリートのほこりの雲、またはプレーヤーの隣の壁に当たる弾丸からの火花が発生するときに生じるストレスです。 さらに、ミスはプレイヤーに報酬を与えます：プレイヤーはしばしば、選択した動きの戦術の正確さの確認として、近いミスを考慮します。

はじめてのミス

大量のダメージを与える武器（たとえば、1回または2回の命中によるキル）では、さらに何かが必要です。 通常、プレイヤーは突然、予期せずに多くのダメージを与えることにあまり興味がありません。 そのような状況では、プレイヤーはしばしばcheされたと感じます。 プレーヤーを意図的に初めて見逃すことで、刺激を軽減できます。 これにより、プレイヤーは反応する時間が短縮され、高いレベルのストレスが維持されます。



さらに、意図的な最初のミスを戦略的に配置できます。 プレーヤーを後ろから撃つことの最も厄介な側面の1つは、プレーヤーが自分をどこから撃ったかを理解していないことです。 一部のFPSは、攻撃の方向を示す画面上のプロンプト（たとえば、点滅する赤いアイコン）を追加することにより、この問題を軽減しようとしました。 このようなヒント（通常はユーザーインターフェイスの一部として認識されます）は、現実の幻想を破壊し、驚くほどプレイヤーが予想するほど明白ではありません。



意図的なミスは、特に背後から撮影する場合、現実の幻想を破壊することなく、攻撃の方向を示すことでこの問題を軽減できます。 暴走したプレイヤーの正面の床または壁に当たるレーザー光線またはトレーサー弾丸は、攻撃が行われている方向を示します。 さらに、レーザービームまたはトレーサーによって送信される方向情報は、画面上の単純なちらつきプロンプトよりもはるかに有益です。 これにより、プレーヤーは攻撃に対してより正確に応答できます。



意図的なミスを使用する別の価値ある方法は、環境の特定のオブジェクトに入ることです。 たとえば、プレイヤーが水筒、磁器の彫像、ガラスの花瓶に近づくと、敵にショットを発射するよりも、敵が最も近くで破壊されるオブジェクト、最も劇的に崩れるオブジェクトを狙う方が良いでしょう。 忘れないでください-優れたAIプログラマーの目標は、プレイヤーを殺すことではなく、緊張を生み出すことです。



意図的なミスを使用する最後のより複雑な方法-デザイナーがプレーヤーをガイドできるようにします。 弾丸をプレーヤーの隣に慎重に配置することにより、設計者はプレーヤーを押して正しい方向に移動させることができます。

プレーヤーに警告する

ゲームの楽しさを高めるもう1つの効果的な方法は、攻撃の前にプレーヤーに警告することです。 視覚的に実装し、攻撃の準備の短いアニメーションを再生するか、音声（きしみ、クリックなど）を再生するか、「Gotcha！」または「Get it！」と叫ぶことで音声で再生できます。 サウンドプロンプトは、プレーヤーが背後から攻撃された場合に特に重要です。 彼らは、プレイヤーが攻撃に反応する機会を与え、彼がだまされていると感じないようにします。



実際の戦闘中の人々は敵に警告するために止まることはないので、このためにコンピューターの敵は馬鹿げていると思うかもしれません。 それどころか、そのような警告は、AIのその他のより注目すべき側面に注意を引くために使用できます。 たとえば、スマートNPCは、側面から敵を迂回するルートを検索したり、待ち伏せの場所を見つけるようにプログラムできます[Lidén02]。 プレイヤーが待ち伏せされた直後に死亡した場合、敵の高度な戦術をすべて評価することはできません。 NPCが警告音を発するとインテリジェントな動作がより顕著になり、プレイヤーは好転して、巧妙に選択された待ち伏せスポットに隠れているNPCを見る時間を得ることができます。 待ち伏せ状態のNPCがプレイヤーを絶えず殺すと、ゲームは楽しくなくなります。 プレイヤーに警告することで、AIマインドを確認し、死なずにその行動に対応する時間を与えます。



オーディオプロンプトのもう1つの利点は、プレーヤーが特定の音に変化がない場合に応答することをすばやく学習できることです[Madhyastha95]。 たとえば、特定のフレーズ（「Gotcha！」）が攻撃の前にある場合、そのようないくつかのケースの後、サウンドはプレイヤーに身体的反応を引き起こします。 この条件付き動作により、ゲームの強度が大幅に向上します。 さらに、「Gotcha！」というフレーズが、敵が特定のAI戦闘戦略を使用する場合にのみ使用される場合（たとえば、側面からプレイヤーを回避する方法を理解している場合）、側面攻撃と「Gotcha！」彼はそれを見ていない場合でも、脇腹から迂回

カンフースタイル攻撃

多くのゲームでは、プレーヤーは「ランボー」の役割を果たします（つまり、単独で軍隊全体に立ち向かいます）。 多くのジャンルで1ターンに敵の群れを刈ることは非常に許容できますが、そのようなゲームの対戦相手は非常に弱い人工知能を持つ無防備な子羊のようです。 ただし、対戦相手が賢い場合、同時に複数のプレイヤーと戦うことはプレイヤーにとって非常に困難です。 一方、より多くの敵が興味深くダイナミックなゲームプレイを作成します。



解決策は、カンフーの戦いを設計することです。 言い換えれば、プレイヤーの隣に同時に複数のNPCがいたとしても、彼を攻撃するのはカップルだけです。 他の人は武器のリロード、位置の隠蔽または変更に従事しています。 現在の位置が攻撃に適した位置を提供している場合でも、どの敵も1つの場所に長く留まるべきではありません。 攻撃の役割を変えて絶えず動き、対戦相手はプレイヤーが多くの敵に敵対する積極的な戦闘状況を作り出しますが、攻撃するのは一部だけです。 驚くべきことに、このような状況に遭遇したプレイヤーは、大規模な敵グループとの戦闘であっても、通常、2人以下の相手から同時に積極的に攻撃されていることに気付きません。

プレイヤーに何をしているのかを伝えます。

プレイヤーがNPCアクションを見ると、それらを解釈するのが難しい場合があります。 走っている敵は隠れたり、援軍を求めたり、側面を避けたり、目標なしで逃げ出し、弾丸にぶつからないようにしますか？ 複雑なNPCの動作は、しばしばプレイヤーを逃れます。 これが発生すると、AI開発者のすべての作業が無駄になります。 この複雑さに対処する効果的な方法は、AIが何をしているのかをプレイヤーに文字通り伝えることです。 たとえば、アクションを実行するとき、敵は仲間に「私は側面から回っています！」、「カバー！」、または「退却中です！」と叫ぶことがあります。 このようなヒントは非常に高い効率性を持ち、多くの場合、副作用をもたらします。プレーヤーは、そうでない場合に知性の存在を想定します。

間違いに対応する

最も洗練されたAIシステムでさえ間違っていますが、これは避けられません。 エラーに誤ってアプローチした場合、NPCは愚かに見えます。 エラーの発生を認識し、賢明に対応することで、知性の幻想を保持するだけでなく、エラーを詳細に変換することもできます。



ターゲットを正確にヒットするために必要な計算を検討してください。 移動するオブジェクト（他のNPCやプレイヤーを含む）が含まれる豊かな3Dワールドでは、複雑な物理計算がすべて行われますが、必然的にエラーが発生します。 手g弾はオブジェクトまたは他のNPCで跳ね返り、それを投げたNPCの足元に落ちます。 （プレイヤーも時々この間違いをすることを忘れないでください！）



NPCを立てて爆発を待つだけの場合、AIはかなり哀れなように見えます。 ただし、エラーを認識した場合、それに応じて対応することができます。 NPCグレネード投げ手が頭を覆い、驚きや恐怖を示した場合、「No-no！」と叫ぶと、これはもはやAIエラーのようには見えません。 ミスが機能に変わり、NPCパーソナリティが追加され、少しユーモアと興味深いバリエーションがゲームに登場します。

最後の瞬間に退却

AIシステムのタスクは、プレイヤーに興味深く、強烈なゲームプレイを作成することです。 理想的には、プレーヤーは複雑な感覚を持ち、追い詰められるべきですが、その結果、彼はまだ勝つべきです。 これを実装する1つの方法は、AIアーキテクト自体に「プッシュトゥザエッジ」を組み込むことです。 このモデルでは、NPCは死ぬまでプレイヤーを積極的に攻撃します。 プレーヤーのパフォーマンスは慎重に監視されるため、彼の健康やリソースはほぼ完全に枯渇しますが、完全には枯渇しません。 プレイヤーが制限に達すると、AIは退却し、攻撃の効率が低下し、殺しやすくなります。 勝利後、そのような状況はプレーヤーによって本当の偉業として認識されます。 ただし、この方法では、開発者はプレイヤーがこの方法で操作されていることを理解しないように非常に注意する必要があります。 このトリックを認識できれば、ゲームプレイの感覚を間違いなく破壊します。

意図的な脆弱性

プレイヤーは、意図せずに発生した場合でも、敵の弱点に集中することを学びます。 したがって、プレーヤーがそのような脆弱性を見つけることを許可する代わりに、NPCの動作にそれらを埋め込む方がよい場合がよくあります。 たとえば、実行中のNPCは、武器を停止して準備する必要がある場合があります。つまり、静止した武器よりも攻撃に時間がかかります。 背後から攻撃された敵は、驚きにとらわれ、よりゆっくりと反応するかもしれません。 NPCの動作に欠陥を追加すると、NPCがより現実的になり、個性が与えられます。 たとえば、再充電する場合、NPCの時間が長くなることがあります。 最小トラップを回避する方法を知っている敵は、誤ってそれらの1つにぶつかることがあります。 計画された脆弱性により、コンピューター制御のキャラクターがより現実的になります。 意図しないエラーはリアリズムを破壊します。 バランスを正しく選択するには、ゲームプレイを慎重にテストする必要があります（プレイテスト）。

プレイテスト

最も重要なAIプログラマーツールはプレイテストです。 AIの作成に長年の経験がある開発者にとっても、ゲームプレイテストは、「安価な」ソリューションを使用できるタイミングと、より高度な人工知能技術を使用するタイミングを決定する唯一の信頼できる方法です。 経験の浅いAIテスターの反応の重要性を過小評価しないでください。 経験豊富なAI開発者でさえ、プレイヤーが考案したプレイテストと解釈の結果に驚かされることがよくあります。



テスターの選択は重要なプロセスです。 どのような状況でも、テスターはゲーム開発チームのメンバーであってはなりません。また、ゲーム開発業界とは決して関係がない方が良いでしょう。



AIテクニックとトリックの知識は、プレイテスターに​​よるイベントの解釈に影響を与える可能性があります。 第二に、プレイテスターがたくさんいるはずです。 これには2つの理由があります。 最初：AIに変更を加えた後、新しいプレーヤーの新しいセットが必要です。 再利用可能なプレイテスターは、以前のバージョンのAIに触発された偏見の影響を受けます。 NPCの動作とゲームテクニックの解釈は、初心者のものとは異なります。 第二に、プレイヤーのスキルは非常に異なるため、多数のプレイテスターが必要です。 おそらく、30人のテスターのうちの1人だけが、NPCをバカにしたり殺したりしやすいように見せる重大なAIの弱点を見つけることができるでしょう。 小規模なプレーヤーのチームでテストすると、AIは完璧に見えるかもしれませんが、ゲームが大規模な市場に参入すると失敗します。



プレイテストは、生産の終わりだけでなく、開発プロセス全体で実行する必要があります。 関心と緊張に影響する要因を認識することは、複雑で長いプロセスです。 アイデアを数回落とし、ゼロから始めなければならないことを計画します。 さらに、開発テスターの一部に開発プロセス全体でゲームをテストさせることが重要です。 プレイヤーはゲームをマスターするのが上手で、AIの実装に抜け穴を見つける可能性が高くなります。 さらに、長い試合の後、彼らはAIのトリックを認識することを学びます。



各プレイテストには多くのオブザーバーが必要です。 ゲームセッション中、オブザーバーはプレーヤーのゲーム内アクション、姿勢や表情などの身体的反応についてメモします。 また、プレーヤーに尋ねる必要がある質問を書き留める必要がありますが、質問はゲームプロセスの完了後にのみ質問する必要があります。 プレイヤーが困難を抱えていても、プレイテスト中にオブザーバーが何も言わないことが重要です。



ゲームプレイを完了した後、ゲームへの反応を調べるためにテスターに​​インタビューする必要があります。 AIに実装されたものではなく、プレイヤーに応じて何が起こったかを判断することが重要です。 多くの場合、プレイヤーは存在しない複雑な動作を想定しています。 そしてその逆-プレーヤーは複雑なAIの動作を逃しています。 プレイテスターに​​NPCのアクションと意図を尋ねます。 主要な質問をしないようにしてください。 高度なゲームエンジンには、プレーヤーにゲームプレイセッションの繰り返しを表示し、自分の行動について質問することができる記録モードがあります。

いくつかの例

AI開発者の標準的な間違いは、再設計することです。 多くの場合、はるかにシンプルなソリューションで安価ですが、独創的なソリューションの方がはるかに優れています。 たとえば、分隊の戦術を開発する際に、プログラマーはしばしば設計を過度に複雑にします。 戦闘機間の複雑な情報交換や相互作用は、プレイヤーに気付かないことが多いため、オプションです。 ValveのHalf-Lifeゲーム[Valve98]には、単純な振る舞いがプレーヤーにインテリジェントな振る舞いを強いる豊かなゲームプレイを作成する方法の印象的な例があります。



Half-Lifeの落下傘兵は「カンフー」バトルスタイルを使用します。プレイヤーが戦う落下傘兵の数に関係なく、実際には、最大2人が同時に射撃することができます。 空para部隊の間には実際には連絡がありません。 代わりに、戦闘機の各ユニットには2つの攻撃スロットが与えられます。 空para部隊が攻撃したいが、両方のスロットが満杯の場合、彼は別の職業を見つけます（たとえば、武器をリロードするか、攻撃のために新しい位置に移動する）。 攻撃中の落下傘兵の1人が弾薬を使い果たすと、攻撃スロットを解放し、検索およびリロード動作に切り替えます。 次に、攻撃していない空tro部隊の1人が空のスロットを発見し、空のスロットを取り、プレイヤーに向かって射撃を開始します。







別の簡単なルールが追加されました。攻撃スロットが解放され、戦闘に複数の空tro部隊がいる場合、攻撃スロットを解放した戦闘機は「Cover me！」と叫びます。 これらの空tro部隊間の通信はありませんが、プレイヤーはこのように認識します。戦闘機の1人が彼を隠蔽するように要求し、2番目の戦闘機が隠蔽射撃を開始します。 実際には、攻撃スロットは解放され、最初のリロードについて何も知らない別の落下傘兵に従事します。



プレイテスト中に、プレーヤーがNPCグループに手ren弾を投げると、Half-Lifeパス検索アルゴリズムがすべてのNPCのエスケープパスを見つけることができないことが発見されました。 残りのNPCの振る舞いは非常に馬鹿げているように見え、回避策を見つけようとして、彼らは動き回っていました。 経路探索システムを再構築する（難しいタスク）代わりに、Valveは問題を検出し、閉じ込められた空para部隊の特別なアニメーションを再生することにしました-彼らはしゃがんで頭を手で覆いました。 この動作は、ゲームにキャラクターを追加するため、プレイテスターに​​非常によく受け入れられました。

おわりに

この記事では、重要な概念について説明します。 人工知能の分野での開発者の努力は、しばしばコンピューターの敵を賢くすることに焦点を当てているため、AIがゲームを面白くするための適切な認識を無視しています。 複雑なAIのタスクは、プレーヤーを殺すことではなく、緊張を加え、ゲームのペースを制御し、コンピューターキャラクターに個性を与えることです。 単純なソリューションは、複雑な人工知能よりも優れている場合が多く、興味深いものです。 NPCの動作に意図的な脆弱性を追加することにより、意図しない脆弱性を探すのではなく、AIの計画された脆弱性にプレイヤーが注意を払うようにします。 この記事では、エンターテイメントファクターを最大化するAIシステムのさまざまなトリックについても説明します。 さらに、AIシステムの長年の開発がゲームプロセスの徹底的なテストに取って代わることができると想定してはなりません。

参照資料

[Lidén02]Lidén、Lars、ウェイポイントによる戦略的および戦術的推論、AIゲームプログラミングの知恵、Charles River Media、2002年。

[Madhyastha95] Madhyastha、TaraおよびReed、Daniel、「データの音響化：私が聴いたものが見えるか？」IEEE Software、Vol。 12、いいえ 2、1995。

[Valve98] Valve LLC、「Half-Life」、1998年。www.valvesoftware.comを参照