Konzepte zur Wegfindung in virtuellen Spielwelten mit Hilfe von künstlicher Intelligenz


Pascal Büchle

Präsentation
19. January 2021, 13:00 Uhr, Raum https://th-koeln.zoom.us/j/86224491085 (Passwort steht im Ilias) Präsentation
Betreuer
Prof. Hans Kornacher
Kooperationspartner
TH Köln
Stichworte
Künstliche Intelligenz, Unity, Videospiele, Games, Wegfindung, Pathfinding, Dijkstra, A*
Bildrechte
Pascal Büchle

Abstract

Künstliche Intelligenz ist heute ein essentieller Bestandteil kommerziell erfolgreicher Videospiele. Sie soll Spielern eine überzeugende Spielwelt bieten, in der nicht nur realitätsnahe Grafiken sondern auch Nicht-Spieler-Charaktere die Illusion einer lebendigen Welt vermitteln.

Zu dieser Thematik gehören unter anderem die Entscheidungsfindung sowie die Wegfindung innerhalb dieser virtuellen Welt. Im Zuge dieser Arbeit wird sich mit der Wegfindung beschäftigt. Grundsätzlich wird im Rahmen der Wegfindung der kürzeste Weg zwischen zwei definierten Punkten ermittelt. Diese Ermittlung kann mittels unterschiedlicher Methoden umgesetzt werden, standarisierte Kriterien, nach denen die Wahl eines Konzepts getroffen werden kann, existieren jedoch nicht.

Damit diese Konzepte angewendet werden können, ist es nötig die Spielwelt durch eine Darstellungsform wie einen Graphen, ein Grid oder ein Navigations Mesh zu repräsentieren, die von einem Algorithmus wie Dijkstra oder A* genutzt werden können. Welche Darstellungsform und welcher Algorithmus für ein bestimmtes Spiel oder festgelegte Genre verwendet werden soll, ist jedoch ebenfalls nicht definiert.

Im Rahmen dieses Projektes wird gezeigt, dass sich keine Richtlinien bezüglich einer Konzeptwahl festlegen lassen. In direkter Konsequenz ergeben sich für jedes Projekt unterschiedliche Vorgehensweisen, die in der Praxis umgesetzt werden.

Abweichend zur vorherigen Annahme, dass sich bestimmte Konzepte bestimmten Arten von Spielen zuordnen lassen, wurde eruiert, dass ein unabhängiger Einsatz jener Konzepte möglich ist. Darüber hinaus wurde eine Korrelation der verschiedenen Algorithmen analysiert. Resümierend basiert eine Vielzahl der Algorithmen der Wegfindung auf dem A* Algorithmus, welcher in der praktischen Anwendung nach Bedarf angepasst wird.

Es lässt sich somit kein Leitfaden erstellen, der die Wahl des Konzepts erleichtern würde. Spieleentwickler müssen folglich für jedes Projekt abwägen, welches Konzept sie als geeignet erachten.

Diese Arbeit beleuchtet erste Grundlagen auf dem Gebiet der Künstlichen Intelligenz in Videospielen, abgeleitet daraus kann ein breites Spektrum an Forschungsfragen formuliert werden. Künstliche Intelligenz bietet vielfältige Einsatzmöglichkeiten, welche detailliert analysiert und untersucht werden können.

Vorschläge für weitere Arbeiten im Themenfeld

Weiterführend könnte das Thema der Entscheidungsfindung in Videospielen mit Hilfe von künstlicher Intelligenz analysiert und untersucht werden.

Des Weiteren stellt die Verwendung einer taktischen und strategischen künstlicher Intelligenz in Videospielen ein interessantes Thema für eine Analyse und Untersuchung dar.