6. Books
Precomputed Pathfinding for Large and Detailed Worlds on MMO Servers
Fabien Gravot, Takanori Yokoyama, and Youichiro Miyake
http://www.crcpress.com/product/isbn/9781466565968
Table of Contents
General Wisdom
~
Movement and Pathfinding
Pathfinding Architecture Optimizations
Steve Rabin and Nathan Sturtevant
Choosing a Search Space Representation
Nathan R. Sturtevant
Creating High-Order Navigation Meshes through Iterative Wavefront Edge Expansions
D. Hunter Hale and G. Michael Youngblood
Precomputed Pathfinding for Large and Detailed Worlds on MMO Servers
Fabien Gravot, Takanori Yokoyama, and Youichiro Miyake
Techniques for Formation Movement using Steering Circles
Stephen Bjore
Collision Avoidance for Preplanned Locomotion
Bobby Anguelov
Crowd Pathfinding and Steering Using Flow Field Tiles
Elijah Emerson
Efficient Crowd Simulation for Mobile Games
Graham Pentheny
Animation-Driven Locomotion with Locomotion Planning
Jarosław Ciupiński
Strategy and Tactics
Tactical Position Selection: An Architecture and Query Language
Matthew Jack
Tactical Pathfinding on a NavMesh
Daniel Brewer
Beyond the Kung-Fu Circle: A Flexible System for Managing NPC Attacks
Michael Dawe
Hierarchical AI for Multiplayer Bots in Killzone 3
Remco Straatman, Tim Verweij, Alex Champandard, Robert Morcus, and Hylke Kleve
Using Neural Networks to Control Agent Threat Response
Michael Robbins
~
29. Quake (1996)
State-based AI
http://www.idsoftware.com/
A Practical Analysis of FSM within the domain of first-person shooter (FPS) computer game
http://ai-depot.com/FiniteStateMachines/FSM-Practical.html
Genre:SciFi-FPS
Developer: id Software
Publisher : GT Interactive
Hardware: PC
Year: 1996
55. 黒板アーキテクチャの歴史
コンピューターの処理速度が遅かった時代に、
取得した科学的統計データを、複数のコンピューターを並列して
分散処理するために発展されたアーキテクチャ。
H. Penny Nii, "The Blackboard Model of Problem Solving and the Evolution of Blackboard Architectures"
http://www.aaai.org/ojs/index.php/aimagazine/article/view/537
H. Penny Nii, "Blackboard Application Systems, Blackboard Systems and a Knowledge Engineering Perspective",
http://www.aaai.org/ojs/index.php/aimagazine/article/view/550
1970年代には様々な局面で応用される。
1980年代にはいろいろな形に発展される。
1990年代に分散処理、エージェントの概念が発展して一時忘れられる。
2000年代にキャラクターAIの内部記憶モデルとして新しい用途として復活する。
(MIT Media Lab. の C4 アーキテクチャで使用され、以後デジタルゲームの
キャラクターAIの内部で用いられる)
63. C4 Architecture
D. Isla, R. Burke, M. Downie, B. Blumberg (2001).,
“A Layered Brain Architecture for Synthetic Creatures”, http://characters.media.mit.edu/Papers/ijcai01.pdf
http://naimadgames.com/publications.html
MIT Media Lab.
Synthetic Characters Group
Researching Virtual Pet in Digital World.
64. References for C4 Architecture
(1) MIT Media Lab Synthetic Characters Group,
http://characters.media.mit.edu/
(2) R. Burke, D. Isla, M. Downie, Y. Ivanov, B. Blumberg,
(GDC2001), “CreatureSmarts: The Art and Architecture of a Virtual
Brain”,http://characters.media.mit.edu/Papers/gdc01.pdf
(3) D. Isla, R. Burke, M. Downie, B. Blumberg (2001)., “A Layered Brain
Architecture for Synthetic Creatures”,
http://characters.media.mit.edu/Papers/ijcai01.pdf
(4) D. Isla, B. Blumberg (2002), “Object Persistence for Synthetic
Characters”,http://characters.media.mit.edu/Papers/objectPersistence.pdf
(5) Movies of Duncan,http://web.media.mit.edu/~bruce/whatsnew.html
(6) Object Persistence for Synthetic Characters. D. Isla, B. Blumberg. In
the Proceedings of the First International Joint Conference on
Autonomous Agents and Multiagent Systems,
AAMAS2002.,http://characters.media.mit.edu/Papers/objectPersistence.pdf
Figures on following pages are from these references.
75. Halo Agent Architecture
Genre:SciFi-FPS
Developer: BUNGIE Studio
Publisher : Microsoft
Hardware: Xbox, Windows, Mac
Year: 2002
Jaime Griesemer(GDC 2002),The Illusion of Intelligence: The Integration of AI and Level Design in Halo
http://halo.bungie.net/inside/publications.aspx
78. Halo Agent Architecture
Demo
Halo AI Retrospective: 8 Years of Work on 30 Seconds of Fun
Author: Damian Isla (AI Engineering Lead)
http://halo.bungie.net/inside/publications.aspx
79. Halo Agent Architecture
Genre:SciFi-FPS
Developer: BUNGIE Studio
Publisher : Microsoft
Hardware: Xbox, Windows, Mac
Year: 2002
Jaime Griesemer(GDC 2002),The Illusion of Intelligence: The Integration of AI and Level Design in Halo
http://halo.bungie.net/inside/publications.aspx
80. F.E.A.R Agent Architecture
Genre:Horror FPS
Developer: Monolith Production
Publisher : SIERRA
Hardware: Windows
Year: 2004
Agent Architecture Considerations for Real-Time Planning in Games (AIIDE 2005)
http://web.media.mit.edu/~jorkin/AIIDE05_Orkin_Planning.ppt
Sensors
Working
Memory
Planner
BlackboardNavigation
Animation /
Movement
Targeting
Weapons
World
World
81. Killzone 2 Architecture
Genre: FPS
Developer: Guerrilla Games
Publisher : SCE
Hardware: PlayStation 3
Year: 2009
Based on: Alex Champandard, Tim Verweij, Remco Straatman, "Killzone 2 Multiplayer Bots",
http://files.aigamedev.com/coverage/GAIC09_Killzone2Bots_StraatmanChampandard.pdf
82. Killzone 2 Architecture
Genre: FPS
Developer: Guerrilla Games
Publisher : SCE
Hardware: PlayStation 3
Year: 2009
Based on: Alex Champandard, Tim Verweij, Remco Straatman, "Killzone 2 Multiplayer Bots",
http://files.aigamedev.com/coverage/GAIC09_Killzone2Bots_StraatmanChampandard.pdf
83. Killzone 2 Architecture
Genre: FPS
Developer: Guerrilla Games
Publisher : SCE
Hardware: PlayStation 3
Year: 2009
Based on: Alex Champandard, Tim Verweij, Remco Straatman, "Killzone 2 Multiplayer Bots",
http://files.aigamedev.com/coverage/GAIC09_Killzone2Bots_StraatmanChampandard.pdf
84. Genre:Simulation
Developer: Maxis
Publisher : EA
Hardware: PC
Year: 2000
The Sims’ Motive Engine
The Sims Architecture
http://www.cs.northwestern.edu/~forbus/c95-gd/lectures/The_Sims_Under_the_Hood_files/v3_document.htm
96. A-Consciousness に関する3つのアイデア
(1) 黒板モデル =ブラックボード・アーキテクチャ
(Blackboard Architecture)
(2) GWT = Global Workspace Theory
(Baar, 1988)
(3) MDM = Multiple Draft Model
(Dennett, 1991)
3つのアイデアをかけあわせる
Arrabales, R. Ledezma, A. and Sanchis, A. "Towards the Generation of Visual Qualia
in Artificial Cognitive Architectures". (2010)
http://www.conscious-robots.com/raul/papers/Arrabales_BICS2010.pdf
97. Global Workspace Theory (GWT)
注意の焦点
Focus of Attention
(スポットライト)
舞台裏の人々=ディレクター、シーンデザイナー、など。
コンテキストの生成とコントロール(舞台裏)
ワーキングメモリ
(Scene,Stage)
専門
プロセッサー
(観客)
ブロードキャスト
テンポラリー
な連携
Arrabales, R. Ledezma, A. and Sanchis, A. “Towards the Generation of Visual Qualia in Artificial Cognitive Architectures”. (2010) http://www.conscious-robots.com/raul/papers/Arrabales_BICS2010.pdf
98. Baar’s Global Workspace Theory (GWT)
注意の焦点
Focus of Attention
(スポットライト)
舞台裏の人々=ディレクター、シーンデザイナー、など。
コンテキストの生成とコントロール(舞台裏)
ワーキングメモリ
(Scene,Stage)
専門
プロセッサー
(観客)
ブロードキャスト
テンポラリー
な連携
意識の構造を舞台に見立てています。ステージ(=ワーキングメモリ)上にスポット
ライト(=注意、アテンション)が注ぐところに、注意の焦点があります。
Arrabales, R. Ledezma, A. and Sanchis, A. “Towards the Generation of Visual Qualia in Artificial Cognitive Architectures”. (2010) http://www.conscious-robots.com/raul/papers/Arrabales_BICS2010.pdf
99. Arrabales, R. Ledezma, A. and Sanchis, A. “Towards the Generation of Visual Qualia in Artificial Cognitive Architectures”. (2010) http://www.conscious-robots.com/raul/papers/Arrabales_BICS2010.pdf
Baar’s Global Workspace Theory (GWT)
注意の焦点
Focus of Attention
(スポットライト)
舞台裏の人々=ディレクター、シーンデザイナー、など。
コンテキストの生成とコントロール(舞台裏)
ワーキングメモリ
(Scene,Stage)
専門
プロセッサー
(観客)
ブロードキャスト
ブロードキャスト
テンポラリー
な連携
その輝いている領域が、観客(=プロセッサー)と舞台裏のこのお芝居を支えている人々に
向けて見られる(=ブロードキャスト)ことになり、観客から拍手なりアドバイスなりが返され
ることで舞台上の演技が変化して行きます。
いろいろな意見や反響が返されることで
舞台上の演技がまた変化していく。
100. Arrabales, R. Ledezma, A. and Sanchis, A. “Towards the Generation of Visual Qualia in Artificial Cognitive Architectures”. (2010) http://www.conscious-robots.com/raul/papers/Arrabales_BICS2010.pdf
Baar’s Global Workspace Theory (GWT)
注意の焦点
Focus of Attention
(スポットライト)
舞台裏の人々=ディレクター、シーンデザイナー、など。
コンテキストの生成とコントロール(舞台裏)
ワーキングメモリ
(Scene,Stage)
専門
プロセッサー
(観客)
ブロードキャスト
ブロードキャスト
テンポラリー
な連携
観客(=プロセッサー)は必要の応じて連携したグループ(Interim Coalition)
になって、その中で意見を戦わせて調整して発表することもあります。
101. Global Workspace Theory (GWT)
注意の焦点
Focus of Attention
(スポットライト)
舞台裏の人々=ディレクター、シーンデザイナー、など。
コンテキストの生成とコントロール(舞台裏)
ワーキングメモリ
(Scene,Stage)
専門
プロセッサー
(観客)
ブロードキャスト
ブロードキャスト
テンポラリー
な連携
【まとめ】観客(=プロセッサー)はステージ(=ワーキングメモリ)上にスポットライト(=注意、
アテンション)が注がれた役者の演技(=オブジェクトの振る舞い)について考えて(=情報
処理、思考)意見を役者に伝えます(=ワーキングメモリに書き込みます)。
Arrabales, R. Ledezma, A. and Sanchis, A. “Towards the Generation of Visual Qualia in Artificial Cognitive Architectures”. (2010) http://www.conscious-robots.com/raul/papers/Arrabales_BICS2010.pdf
いろいろな意見や反響が返されることで
舞台上の演技がまた変化していく。
102. CERA-CRANIUM認識モデル
Arrabales, R. Ledezma, A. and Sanchis, A. "Towards the Generation of Visual Qualia
in Artificial Cognitive Architectures". (2010)
http://www.conscious-robots.com/raul/papers/Arrabales_BICS2010.pdf
103. 単純な認識
Single Percept が
得た情報から
さらにProcessor が
解釈した情報を、
同じ Workspaceに書き込む
CERA-CRANIUM認識モデル
Arrabales, R. Ledezma, A. and Sanchis, A. "Towards the Generation of Visual Qualia
in Artificial Cognitive Architectures". (2010)
http://www.conscious-robots.com/raul/papers/Arrabales_BICS2010.pdf
104. CORE Layer は、Physical Laryer 、Mission Layer のうちで、
どの認識を生成するかを決定するコマンドを投げる。
CERA-CRANIUM認識モデル
Arrabales, R. Ledezma, A. and Sanchis, A. "Towards the Generation of Visual Qualia
in Artificial Cognitive Architectures". (2010)
http://www.conscious-robots.com/raul/papers/Arrabales_BICS2010.pdf
126. ルールベースAI (Rule-Base AI)
ルールを単位として構築する方法
ID 0 : IF … THEN ….
ID 1 : IF … THEN ….
ID 2 : IF … THEN ….
ID .. : ….
ID N : IF … THEN ….
ID 0 : IF … THEN ….
ID 1 : IF … THEN ….
ID 2 : IF … THEN ….
127. (例) 推論エンジン
A B C D E
T F F F F
T T F F F
T T F T F
T T T T F
T T T T T
F T T T T
F F F T T
……………………………
……………………………
…………………
T: True F: False
True, False が変化し過ぎてゲームでは明示的にはあまり使われない。
しかしゲームの制御はループ構造なので暗黙にこのようなシステムになっていることが多い。
ID 0 : IF A THEN B
ID 1 : IF A && D THEN C
ID 3 : IF C THEN E
ID 4 : IF B THEN D
ID .. :
ID 4 : IF E THEN ~A
ルール内の Statement まで単位(atomic)とする
128. (例) ルール制御
ID 0 : IF …. THEN …
ID 1 : IF …. THEN …
ID 3 : IF …. THEN ….
ID 4 : IF …. THEN …
ID .. :
ID 4 : IF …. THEN …
Priority: 3
Priority: 1
Priority: 4
Priority: 5
Priority: 2
ルールに固定、あるいは変動プライオリティ(優先度)をつけて制御を行う。
あるいはランダムにルールをピックアップする場合もある。
Priority: -
制御
戦略思考、キャラクターの挙動などでよく使われる。
129. (例) ルール制御
ID 0 : IF …. THEN …
ID 1 : IF …. THEN …
ID 3 : IF …. THEN ….
ID 4 : IF …. THEN …
ID .. :
ID 4 : IF …. THEN …
Priority: 3
Priority: 1
Priority: 4
Priority: 5
Priority: 2
或いは、状況判断思考によってルールを振り分ける。
Priority: -
制御
思考
戦略思考、キャラクターの挙動などでよく使われる。
130. 応用可能性例
ID 0 : IF (敵確認) THEN (逆方向)
ID 1 : IF (誰もいない) THEN (ランダムウォーク)
ID 2 : IF (フルーツ発見) THEN (フルーツゲット)
ID 2 : IF (パワー発見) THEN (パワーゲット)
ID 0 : IF (敵強い) THEN (攻撃魔法)
ID 1 : IF (自分弱い) THEN (弱い敵に攻撃)
ID 2 : IF (HP<20) THEN (回復魔法)
ID 2 : IF (パワー発見) THEN (パワーゲット)
こうなっているというのではなくて、こういうふうに応用できる例
146. HTN (Hierarchical Task Network)
Dana Nau et al., “SHOP2: An HTN Planning System”,
Journal of Artificial Intelligence Research 20 (2003) 379-404
147. HTN (Hierarchical Task Network)
Dana Nau et al., “SHOP2: An HTN Planning System”,
Journal of Artificial Intelligence Research 20 (2003) 379-404
Task はプラナーの
規則によって整列される
148. HTN (Hierarchical Task Network)
Dana S. Nau,"Hierarchical Task Network Planning", Lecture slides for Automated Planning:
Theory and Practice http://www.cs.umd.edu/~nau/cmsc722/notes/chapter11.pdf
149. HTN (Hierarchical Task Network)
Task はプラナーの
規則によって整列される
Dana S. Nau,"Hierarchical Task Network Planning", Lecture slides for Automated Planning:
Theory and Practice http://www.cs.umd.edu/~nau/cmsc722/notes/chapter11.pdf
190. References
(1) AI Summit '10: Slides, Notes, Highlights and Photos
http://aigamedev.com/open/coverage/gdc10-slides-highlights/#session1
(2) On the AI Strategy for KILLZONE 2's Multiplayer Bots
http://aigamedev.com/open/coverage/killzone2/
(3) Killzone 2 Multiplayer Bots
http://files.aigamedev.com/coverage/GAIC09_Killzone2Bots_StraatmanChampandard.pdf
(4)
Maria Cutumisu, Duane Szafron, "An Architecture for Game Behavior AI: Behavior Multi-Queues",
http://webdocs.cs.ualberta.ca/~duane/publications/pdf/2009aiideMC.pdf
(5)
Kutluhan Erol. James Hendler. Dana S. Nau., "HTN Planning: Complexity and Expressivity.",
http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.57.6003&rep=rep1&type=ps
(6)
Dana S. Nau,"Hierarchical Task Network Planning", Lecture slides for Automated Planning:
Theory and Practice
http://www.cs.umd.edu/~nau/cmsc722/notes/chapter11.pdf
236. こういったデモに3Dモデルを被せると…
① Chromehounds (Fromsoftware, Xbox360,2006)
ゲームAI連続セミナー第3回「Chrome HoundsにおけるチームAI」
http://www.geocities.jp/mnagaku2000/igda/gate.html?gameai3.zip
http://cedil.cesa.or.jp/uploads/search_documents/2006/archive/pdfXYZMMMM08087/r41.pdf
237. こういったデモに3Dモデルを被せると…
② The Sims 3 (Maxis, EA)
Sims Getting Smarter: AI in The Sims 3(IGN)
http://pc.ign.com/articles/961/961065p1.html
GDC10 Richard Evans,"Modeling Individual Personalities in The Sims 3"
http://www.gdcvault.com/play/1012450/Modeling-Individual-Personalities-in-The
Trait … 特性。性格パラメーター
Wish … 将来の目標
Breaking
the Cookie-Cutter:
Modeling Individual
Personality,
Mood, and Emotion
in Characters
239. The Sims のAIの原理
三宅陽一郎、「Spore におけるゲームAI技術とプロシージャル」 (DiGRA Japan 第14回 月例研究
会)http://www.igda.jp/modules/mydownloads/visit.php?cid=2&lid=77
240. The Sims シリーズのAIの作り方
人をダイナミクス(力学系、動的な数値の仕組み )として動かす。
世界を動かす PeerAI(=キャラクターAI) を構築。
Sub
Peer
Meta
Meta
Peer
Sub
[原則] 周囲の対象に対する、あらゆる可能な行動から、
ムード(幸せ) 係数を最大化する行動を選択する。
Sims (not under direct player control) choose what to do by selecting, from all of the
possible behaviors in all of the objects, the behavior that maximizes their current
happiness.
241. オブジェクトに仕込むデータ構造
Data (Class, Sate)
Graphics (sprites, z-
buffers)Animations (skeletal)
Sound Effects
Code (Edith)
-Main (object thread)
-External 1
-External 2
-External 3
パラメーター
グラフィックス
アニメーション
サウンド
メインスレッド
いろいろなインタラクションの仕方
Ken Forbus, “Simulation and Modeling: Under the hood of The Sims” (NorthWerstern大学、講義資料)
http://www.cs.northwestern.edu/%7Eforbus/c95-gd/lectures/The_Sims_Under_the_Hood_files/frame.htm
242. NPCに仕込むデータ構造
Ken Forbus, “Simulation and Modeling: Under the hood of The Sims” (NorthWerstern大学、講義資料)
http://www.cs.northwestern.edu/%7Eforbus/c95-gd/lectures/The_Sims_Under_the_Hood_files/frame.htm
249. The Sims 3 では、多くのムードや欲求が準備される。
行動 対象
GDC10 Richard Evans,"Modeling Individual Personalities in The Sims 3"
http://www.gdcvault.com/play/1012450/Modeling-Individual-Personalities-in-The