在人工智能技術(shù)高度普及的今天，各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用中都要加入些人工智能技術(shù)好像才能更符合當(dāng)下的業(yè)務(wù)產(chǎn)品需求。那么，人工智能技術(shù)是否有影響到游戲領(lǐng)域呢？當(dāng)人工智能技術(shù)和游戲技術(shù)結(jié)合的時(shí)候，會(huì)迸發(fā)出什么樣的火花呢？

馬里奧里的壞蘑菇：游戲人工智能初探

我們可以先來(lái)看一個(gè)游戲角色，這個(gè)游戲角色就是風(fēng)靡全球的馬里奧大叔。

第一代的馬里奧游戲是一個(gè)典型的平臺(tái)類游戲。在整個(gè)游戲場(chǎng)景中，馬里奧需要通過(guò)在各種平臺(tái)上移動(dòng)、跳躍、躲避敵人（當(dāng)然，也可以主動(dòng)攻擊）的方式，一直跑到最后，拉起小旗子來(lái)完成這個(gè)關(guān)卡。在整個(gè)過(guò)程中，玩家能控制的就是馬里奧這個(gè)角色，其他敵人，包括場(chǎng)景的機(jī)關(guān)，都是由系統(tǒng)來(lái)控制的。整個(gè)游戲最開(kāi)始的一個(gè)場(chǎng)景是，馬里奧會(huì)遇到第一個(gè)敵人，一個(gè)長(zhǎng)著蘑菇樣子的怪物。
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這個(gè)敵人會(huì)不停地移動(dòng)，直直地沖向玩家，為什么說(shuō)是直直的呢？因?yàn)檫@個(gè)壞蘑菇真的是除了往前走，什么都不會(huì)做，它碰到物體就會(huì)折返，遇到臺(tái)階就會(huì)掉下去，在玩家看來(lái)，它就是一個(gè)完全不會(huì)思考的傻瓜，它甚至不關(guān)心玩家在哪里，唯一的目標(biāo)就是傻傻地不停往前走。如果我說(shuō)這就是游戲的人工智能，你是不是會(huì)大跌眼鏡？但不管怎么樣，這的確就是游戲人工智能的雛形！

也許你覺(jué)得這好像和普遍認(rèn)為的人工智能天差地別，感覺(jué)就不是一個(gè)時(shí)代或者不是一個(gè)概念上的東西。是的，當(dāng)人工智能遇到游戲的時(shí)候，確實(shí)會(huì)有完全不同的表現(xiàn)，這種表現(xiàn)是和游戲本身的特點(diǎn)分不開(kāi)的。當(dāng)然，隨著游戲的復(fù)雜度越來(lái)越高，后期也會(huì)用到更復(fù)雜的人工智能技術(shù)。

在馬里奧這個(gè)游戲的后期，你還會(huì)看到各種形形色色的敵人，每一種敵人都會(huì)有不同的行為表現(xiàn)，比如有一種更聰明的扔錘子的敵人，它就不會(huì)直直地沖向玩家，而是會(huì)根據(jù)玩家的位置，去選擇這個(gè)錘子扔出去的距離是多少，并且它還會(huì)不停地在平臺(tái)上跳躍，來(lái)進(jìn)一步增加玩家躲避的難度。在我們玩整個(gè)游戲的過(guò)程中，面對(duì)的挑戰(zhàn)會(huì)越來(lái)越大，遇到的敵人也會(huì)變得越來(lái)越聰明，而在這樣的過(guò)程中，當(dāng)玩家的滿足感越來(lái)越強(qiáng)時(shí)，就會(huì)有一種期待“后面我還會(huì)遇到什么樣的敵人和挑戰(zhàn)呢”。所有這些背后的控制都是游戲中的人工智能系統(tǒng)在運(yùn)作。

人工智能在游戲中的特點(diǎn)

有一句話說(shuō)“在一千個(gè)人眼中，有一千個(gè)哈姆雷特”。對(duì)于游戲來(lái)說(shuō)，一千個(gè)游戲，就會(huì)有一千個(gè)不同的需求。雖然現(xiàn)在我們會(huì)把游戲分成一些大類，比如動(dòng)作類、角色扮演類、策略類等，但是即使在每一個(gè)大類中，每一個(gè)游戲的表現(xiàn)依然不同，甚至在如今的一些游戲大作中，會(huì)融合不同的游戲類型，表現(xiàn)出一些“跨界”的特質(zhì)，游戲的這種特點(diǎn)，使得游戲技術(shù)也需要適應(yīng)這種多變的設(shè)計(jì)需求，游戲人工智能也是如此。所以游戲人工智能一個(gè)很大的特點(diǎn)，就是要滿足量身定做的需求。如果一個(gè)做體育類游戲人工智能的開(kāi)發(fā)者，轉(zhuǎn)去做一個(gè)動(dòng)作類游戲的人工智能，那他所要面對(duì)和解決的問(wèn)題，可能會(huì)是完全不同的。此外，量身定做的同時(shí)，游戲人工智能還會(huì)牽扯游戲引擎很多模塊的協(xié)作，比如動(dòng)畫(huà)、物理、網(wǎng)絡(luò)同步等。

游戲人工智能的另一個(gè)特點(diǎn)，就是趣味性比真實(shí)性要重要得多。游戲人工智能來(lái)說(shuō)，最大的目標(biāo)就是“好玩”，即使一個(gè)游戲有再真實(shí)的表現(xiàn)，如果不好玩，那就是不能成功的。

曾經(jīng)有一個(gè)獲獎(jiǎng)的游戲叫Fa?ade。它是一個(gè)由人工智能驅(qū)動(dòng)的交互式小說(shuō)類型的游戲，在游戲過(guò)程中，會(huì)給玩家一些對(duì)話，或者劇情的選擇，這些選擇會(huì)影響故事的最終結(jié)局，但不管這些選擇是如何的復(fù)雜，游戲的劇情都是在游戲設(shè)計(jì)者的控制范圍內(nèi)。Fa?ade這個(gè)游戲的特別之處就在于，它可以允許玩家通過(guò)輸入對(duì)話文字的方式與游戲內(nèi)的角色互動(dòng)，換句話說(shuō)，你可以和游戲中的人物聊天！這在游戲歷史上絕對(duì)是一個(gè)創(chuàng)舉，整個(gè)游戲就通過(guò)這種別開(kāi)生面的方式來(lái)推動(dòng)劇情的發(fā)展。在這個(gè)游戲的背后，當(dāng)然就包含著一系列人工智能技術(shù)，比如自然語(yǔ)言處理等。這個(gè)游戲也被列為“1001個(gè)在你離世前一定要玩的游戲”之一。雖然這種探索對(duì)于游戲業(yè)界來(lái)說(shuō)，還是非常小眾的，但我們依然可以看到，游戲中的人工智能，并不是為了追求極致的真實(shí)而存在的，而是應(yīng)該和整個(gè)游戲設(shè)計(jì)融為一體，為游戲的趣味性而服務(wù)。即使是像Fa?ade這樣的游戲，人工智能還是和整體游戲設(shè)計(jì)息息相關(guān)，雖然你在玩的過(guò)程中感覺(jué)可以和游戲中的人隨心所欲地“聊天”，但是游戲的導(dǎo)向、劇情的發(fā)展依然在游戲設(shè)計(jì)者的手中。

“量身定做”和“趣味至上”是人工智能技術(shù)在游戲中的重要特點(diǎn)，理解這兩個(gè)特點(diǎn)，對(duì)于我們正確選擇和使用合適的游戲人工智能技術(shù)會(huì)非常有幫助。

人工智能在游戲中的應(yīng)用

那么人工智能會(huì)用在游戲的哪些地方呢？或者說(shuō)它如何和游戲產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)呢？

游戲中的物體一般分為兩種。一種是靜態(tài)物體，就是那些不會(huì)運(yùn)動(dòng)的物體，比如一棟建筑、一顆樹(shù)等；還有一種可以稱之為動(dòng)態(tài)物體，比如一個(gè)人、一個(gè)怪物、一種移動(dòng)的機(jī)關(guān)等。這些靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的物體就構(gòu)成了整個(gè)游戲世界。

在動(dòng)態(tài)物體中，我們又可以分為兩種，一種是由玩家控制的物體，可以是一個(gè)人、一架飛機(jī)、一個(gè)滾動(dòng)的球或者是任何其他的“東西”；另一種就是由游戲系統(tǒng)控制的物體，比如飛向你的導(dǎo)彈、村莊里的路人、朝你吼叫的怪物等。在所有這些由游戲系統(tǒng)控制的物體背后，都需要一些邏輯運(yùn)算來(lái)支撐。從廣義的角度上來(lái)說(shuō)，我們可以把這些都稱為由“人工智能系統(tǒng)”控制。雖然有一些物體，它并沒(méi)有所謂的思考過(guò)程，只是一些物理行為上的模擬，像前面提到的那些飛向你的導(dǎo)彈，它僅僅是由簡(jiǎn)單的物理公式所驅(qū)動(dòng)的。而從更為狹義的角度上來(lái)說(shuō)，我們可以把那些既有思考過(guò)程（不管這個(gè)思考過(guò)程有多簡(jiǎn)單），又有行為表現(xiàn)的物體，稱為智能體。

以一個(gè)小村莊里的村民為例來(lái)分析一下，游戲人工智能到底是如何在游戲中發(fā)揮作用的。首先，我們可以先為這個(gè)村民定義兩個(gè)行為。二手游戲出售平臺(tái)第一個(gè)行為是在村中漫步，也就是無(wú)目的地到處走來(lái)走去。很多角色扮演類游戲中，會(huì)看到很多類似這樣的角色。為了讓我們?cè)O(shè)計(jì)的這個(gè)村民看上去更為真實(shí)，可以再為他加一個(gè)帶有人情味一點(diǎn)的行為，那第二個(gè)行為就是當(dāng)這個(gè)村民路過(guò)玩家的時(shí)候，會(huì)轉(zhuǎn)過(guò)頭面帶微笑的對(duì)玩家說(shuō)“你好”，有了這樣的設(shè)計(jì)，一個(gè)熱情好客、民風(fēng)淳樸的村莊就躍然紙上了。

對(duì)于這個(gè)村民的第一個(gè)“漫步”的行為，看似很簡(jiǎn)單，不就是到處走來(lái)走去嘛，但其實(shí)在實(shí)現(xiàn)的過(guò)程中就會(huì)發(fā)現(xiàn)，我們必須要解決兩個(gè)問(wèn)題。一是，他應(yīng)該往哪里走，是選擇在河邊漫步，還是選擇去鄰居家串門(mén)？二是，如果他決定往河邊走，那他應(yīng)該選擇哪一條路走過(guò)去？是穿過(guò)人煙稀少的林間小道，還是走過(guò)熱鬧非凡的市井街區(qū)？所以當(dāng)這個(gè)村民踏出第一步之前，他就需要先“思考”這兩個(gè)問(wèn)題的答案，這個(gè)時(shí)候，游戲人工智能系統(tǒng)就開(kāi)始工作了。

第一個(gè)問(wèn)題在游戲人工智能中屬于“決策”層面的問(wèn)題。決策，換句話說(shuō)，就是決定要做什么，要定一個(gè)目標(biāo)，對(duì)于這個(gè)村民來(lái)說(shuō)，就是要選擇一個(gè)移動(dòng)的目標(biāo)點(diǎn)，這個(gè)選擇方法有很多，最簡(jiǎn)單的比如隨機(jī)，就是我也不知道要去哪兒，丟個(gè)硬幣看看，正面就走這邊，反面就走另一邊，復(fù)雜一點(diǎn)比如決策樹(shù)，這個(gè)村民會(huì)看天氣，看心情，看時(shí)間，根據(jù)這些因素來(lái)做決定，如果時(shí)候還早并且天氣不錯(cuò)，那他也許就會(huì)選擇去河邊，但如果這時(shí)候心情不是很好，那他可能去朋友家串個(gè)門(mén)等，這些工作都可以由游戲人工智能系統(tǒng)來(lái)處理。

當(dāng)他選定了一個(gè)目標(biāo)點(diǎn)之后，接下來(lái)就要選擇怎么去哪個(gè)地方，這就是屬于“行為”層面的問(wèn)題，行為，就是表示怎么做，應(yīng)該要選擇什么樣的方式去完成前面的目標(biāo)。就移動(dòng)來(lái)說(shuō)，要完成這個(gè)移動(dòng)，一方面要選擇一條合理的路徑，這條路徑不能撞墻，不能繞圈或者走進(jìn)死胡同，這在游戲人工智能中被稱之為“尋路”的過(guò)程，游戲人工智能系統(tǒng)需要根據(jù)起始點(diǎn)和目標(biāo)點(diǎn)，再結(jié)合各種尋路的算法來(lái)計(jì)算出這條路徑來(lái)。另一方面還要選擇一種運(yùn)動(dòng)的方式去走完這條路徑，可以是慢慢悠悠散步，也可以是急匆匆的趕路，這完全取決于游戲的設(shè)定和人工智能系統(tǒng)的控制。所以，這樣一個(gè)看似簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單的漫步行為，人工智能技術(shù)都在其中發(fā)揮著作用。從思考到運(yùn)動(dòng)，從決策到行為的方方面面都有人工智能參與。

說(shuō)到村民的第二個(gè)行為，我們就需要提到游戲人工智能系統(tǒng)的另一個(gè)重要的模塊，那就是對(duì)于這個(gè)世界的感知和信息的收集處理。前面我們提到靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的物體組成了游戲的世界，但另一方面，這些物體也“生活”在這個(gè)游戲世界中，作為一個(gè)人工智能體，它也需要和人一樣，對(duì)這個(gè)世界有感知。人是通過(guò)五官去感知這個(gè)世界的，眼睛可以看，耳朵可以聽(tīng)，雖然游戲中的智能體，沒(méi)有眼睛，沒(méi)有耳朵，但是我們可以模擬這樣的感知，比如視覺(jué)，這個(gè)村民應(yīng)該怎么“看到”玩家？如果智能體沒(méi)有視覺(jué)的模擬，可能會(huì)出現(xiàn)一種奇怪的情況，當(dāng)玩家悄悄的出現(xiàn)在這個(gè)村民身后的時(shí)候，這個(gè)村民仿佛有超能力一樣，會(huì)轉(zhuǎn)過(guò)頭，微笑著對(duì)你說(shuō)“你好”，如果玩家看到這種情況，他就會(huì)有一種出戲的感覺(jué)——他都沒(méi)“看”到我，怎么能知道我在他身后呢？所以，如果我們能模擬人的感知，那這樣的情況就會(huì)好很多，比如為智能體定義一個(gè)類似于人的視野范圍，當(dāng)玩家出現(xiàn)在他的視野范圍內(nèi)時(shí)，他才會(huì)“看到”玩家，并作出反應(yīng)，這就自然很多。

有一個(gè)應(yīng)用非常廣泛的人工智能體的軟件模型，英語(yǔ)叫Belief–Desire–Intention模型（BDI模型），用中文翻譯過(guò)來(lái)的話，可以稱為“信念-欲望-意圖軟件模型”，這種模型是對(duì)于人類的智慧進(jìn)行了一種簡(jiǎn)化，意圖從一種模塊化的，易于實(shí)現(xiàn)的角度去模擬人的思考和決策過(guò)程。其實(shí)游戲人工智能系統(tǒng)就是對(duì)于BDI模型的一種實(shí)現(xiàn)，與BDI每一層所對(duì)應(yīng)的，也就是上面提到的信息、決策和行為。對(duì)于游戲而言，每一層都有對(duì)應(yīng)的人工智能技術(shù)，也正是這三個(gè)關(guān)鍵詞組成了游戲人工智能系統(tǒng)。

從最初的馬里奧大叔發(fā)展至今，游戲人工智能隨著硬件和需求的不斷升級(jí)，不管從表現(xiàn)層面還是從技術(shù)層面，變得越來(lái)越豐富多彩。總體上來(lái)說(shuō)，當(dāng)人工智能遇到游戲，需要根據(jù)不同的游戲類型，量身定做不同的方案，并以“好玩”為目標(biāo)，采用不同層次的人工智能技術(shù)，和游戲本身的設(shè)計(jì)特點(diǎn)相結(jié)合。希望通過(guò)本篇文章使大家對(duì)人工智能在游戲中的應(yīng)用有一個(gè)大概的了解。

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的当人工智能遇到游戏的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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