Специфика технического воплощения искусственного интеллекта в компьютерных играх

Введение
Международный рынок медиапотребления трансформируется большими темпами, средства массовой информации выталкиваются усовершенствованными интернет-технологиями и компьютерными играми. Согласно статистике, количество играющих в компьютерные игры в нашей стране приближается к 53 миллионам человек [1], а реализация видеоигр превосходит любые новинки триллеров, вышедшие в кинотеатрах. В течение последних 20-30 лет компьютерные игры претерпевали ряд существенных игры преобразований. Значительный рост технологического потенциала и потребности в игровой промышленности превращает сферу интерактивных развлечений в наиболее быстро эволюционирующую отрасль информационных технологий во всем мире. За последние 6 лет общий показатель реализации современного поколения, игровых приставок типа Playstaion 4, XBOX ONE и Nintendo Switch, достигли величины 142 миллиона штук [5].
Однако компьютерные игры отнюдь не во все времена находили свою успешность и популярность. Игровая индустрия существенно видоизменилась с внедрением в нашу жизнь персонального компьютера и вероятности создания чего-то наиболее глобального, чем обычный игровой автомат.
Условно днем создания искусственного интеллекта в компьютерных играх, который может самостоятельно думать и имитировать свое собственное поведение, исходя из манипуляций игрока, названа дата 22 мая 1980 года, когда был создан и реализован Pac-Man.
Глобальным событием в области компьютерных игр стал выход в свет Black&White (Lionhead Studios Inc., 2001), Creatures (Cyberlife Technology Inc., 1996), Goldeneye (Rare Inc., 1997) и Halo (Bungie Studios Inc., 2001), посредством которых были основаны игровые жанры и установлено будущее ориентирование в сфере совершенствования компьютерных игр.
На сегодняшний день компьютерные игры представляют собой не элементарные части кода, а четко аккумулированные системы отображения и распространения информации, визуальная структура которой воспроизводится с помощью усовершенствованных систем компьютерной графики и воспроизведения анимационных спецэффектов, музыкального аккомпанемента и использования новейших технологий искусственного интеллекта.
Подходы к определению понятия «Игровой искусственный интеллект»
Разработка игр не является в сущности своей наукой, а программные системы, использующиеся разработчиками не стандартизированы, как и все виды и структуры алгоритмов, поэтому игровой искусственный интеллект не имеет конкретного системного определения.
Целью искусственного интеллекта является интерпретация интеллектуальности участвующих в игре героев, непосредственности их поведения, рефлексов и идентичности условленных обстоятельств.
Игровой искусственный интеллект создают посредством целого ряда программных методик и иного технического обеспечения, с помощью которых разработчик создает игровые системы, способные обеспечить человеку увлекательный игровой процесс, ощущение грандиозности игры.
Искусственный интеллект высокого качества должен уметь обеспечивать игроку максимальное количество возможностей и внутренний потенциалов: сообщать геймеру о предстоящих намерениях, обладать предсказуемым поведением, иметь возможность коммуницировать с игровыми системами, четкооткликаться на действия игрока, иметь собственные цели и направления.
Такой искусственный интеллект называют NPC (Non Player Character) – не игровой персонаж, то есть тот персонаж, который является ключевой в игре, но не поддаётся управлению самим игроком. NPC делятся на 3 типа, а именно:
NPC дающий задания игроку;
NPC проявляющий вражду игроку, тем самым препятствуя прохождению данной локации;
NPC союзник, то есть помогающий игроку пройти то или иное место или победить противника.
В играх прошлого поколения поведение NPC никак не зависило от действий главного героя (игрока). Искусственный интеллект должен был стоять на определённом месте и давать герою какое – либо задание, после чего игрок начинал его выполнение, а после завершения задания он (игрок) возвращался в то же место и сдавал задание тому NPC у которого его брал, за что получал награду и отправлялся далее к следующему заданию.
В следующем поколении игр стала доступна цепочка заданий между определённым NPC. Приведём пример: Игроку нужно выполнить определённое задание, он приходит к NPC №1 и начинает квест – задание, где его просят отправиться к NPC №2 и забрать нужный ему предмет. Игрок, прибежав к NPC №2, начинает с ним диалог откуда узнаёт, что NPC №2 отдаст ему этот предмет взамен на услугу, например, наказать злодея, который постоянно портил его имущество. После чего главный персонаж, он же игрок, отправляется к злодею, тем самым, игрок, выполняя одно задание набредает на второе. После выполнения задания со злодеем, игрок приходит к NPC №2 и в награду забираем нужный ему предмет, а затем направляется к NPC №1 и отдаёт предмет выполнив тем самым основное задание. В этом случаем игрок выполнял задание сразу двух NPC.
В современных играх появилась свобода действия, то есть главный персонаж не зависит от NPC, тем самым это даёт ему выбор задания. Игрок выбравший задание одного NPC может настроить против себя другого и тому подобное

. То есть, делая определённый выбор заданий игрок может изменить дальнейшее поведение некоторых NPC, их задания и даже сюжет игры.
На сегодняшний день значимое количество компьютерных игр добивается реализации всех сфер игрового искусственного интеллекта, на которых мы остановимся далее.
Реализация перемещений
Каждая область игрового искусственного интеллекта одинаково значима для любой компьютерной игры и взыскательна к сферам совершенствования разработчика, поскольку каждый уровень интеллектуальности игры способен сломаться, в случае если даже единственное звено системы недоработано.
Перемещение представляет собой один из главных элементов игровой механики, техническое осуществление которого предполагает вложение значительных усилий разработчиков и занимает большое количество времени.
Специфика игры основана на индивидуальности виртуального мира, разработанного создателем игры, воспроизводится художниками и создается программистами.
Модель перемещений зависит от специфики и интерпретации игрового мира, а также систем управления перемещением.
Вполне очевидно, что перемещение обусловлено структурой игры: если окружение статично, то местоположение предметов и героев остается постоянным с течением времени, соответственно данная информация поступает в область владения искусственного интеллекта первоначально перед игрой, если ситуация отображается кардинально противоположно, то окружающий мир приобретает динамичность, а его объекты будут претерпевать изменение своего местоположения, в этом случае информацию необходимо обновить, чтобы исключить из системы игры ситуации, выходящие из-под контроля. Таким образом, игровая система в данной ситуации считается информированной, а именно, она получает доступ к позиционированию и распределению игровых объектов, в такой ситуации будет достаточно легко подобрать наиболее благоприятный путь от начала игры до определенной точки назначения. Такое свойство однозначно устраняет ошибки программного кода, в процессе которых игровые объекты могут увязать, задерживаться, застревать среди текстур игры.
В играх прошлого поколения перемещения были реализованы в силу возможности прошлых так называемых игровых движков игры. Персонаж перемещался исключительно в установленных направлениях (Вперёд – Назад, Влево – Вправо), что не давало игроку свободы перемещения, он не мог насладиться интерьерами хоть и старой, но всё же игры, перемещаться было крайне некомфортно. Если речь идёт о гоночных играх, то есть тех играх, где нужно управлять автомобилем, то можно было поворачивать только по диагонали влево, по диагонали вправо и использовать тормоз. Что говоря о физике перемещения данных игр, то её совсем не было. Персонаж мог стоять краем ноги на вышке и не падать, а машина не поддавалась заносу, сопротивлению управления и так далее. При желании сбить машиной забор игрок огорчался тем что заборы в таких играх не имели возможность ломаться.
В более новом поколении игр персонажи получили возможность перемещения в любом направлении и было добавлено перемещение камеры мышкой, а именно можно было отодвинув мышку вправо повернуть камеру игры, тем самым осмотрев просторы игры не двигая персонажей. Что касается гоночных игр, то машины также получили возможность перемещения в любом направлении, езде назад и тому подобное. Физика в таких играх так же хромала, но всё же в каких-то моментах она присутствовала. Если персонаж взаимодействовал с предметом (выстрелил в ящик), то этот предмет мог передвигаться, но только в то место которое прописано в коде игры, а также персонаж мог брать предмет и перемещать его куда угодно, например, передвинуть ящик чтобы забраться на возвышенность. Автомобили же в свою очередь также поддались физическим воздействия, то есть при резком повороте машина уходила в занос и её могло развернуть, но всё же она находилась на трассе и не могла оторваться от неё так как движок игры этого не позволял. Также если на машине сбить забор, то он сразу примет ту форму, которая была прописана разработчиками в игре.
В современных играх перемещения персонажа и автомобиля также остались свободными, но физика достигла необычайной высоты. Поведение персонажа, объектов, NPC, частиц игры стало быть приближено к реальности. Персонаж имеет возможность соскользнуть с крутой горы и начать падать с движениями подобно настоящему падению человека. Текстуры и объекты не зависят от кода игры, например, возьмём тот же ящик, игрок начинает по нему стрелять, ящик в свою очередь перемещается в другое место, но перемещается как настоящий, сторона на которую он упадёт зависит от того, как он приземлится и тому подобное. Подходя к гоночным играм, машины также стали себя вести реалистично, присутствует сопротивление управлению в зависимости от скорости машины, также зависит как резко будет совершён поворот машины и соответственно произойдёт ли занос машины, или же грамотный поворот и продолжение движения. При неровностях дороги машина имеет возможность оторваться от земли колёсами, подлететь на какую-то высоты или вовсе перевернуться