Horizon Zero Dawn ist auf der Liste der besten Exklusivprodukte für die Playstation 4. In der Rolle des Jägers Eloy reisen Spieler durch die postapokalyptischen Landschaften der Zukunft, um die Geheimnisse ihrer Vergangenheit aufzudecken und die Ursachen für die Zerstörung der Welt kennenzulernen. Der Niedergang der Menschheit hat zur Blütezeit der "Maschinen" geführt - Roboter verschiedener Formen und Größen, die überall frei leben. Diese Tierroboter sind intelligent, koordiniert und tödlich: Um zu überleben, muss man schnell denken, sie zerstören - sorgfältig vorbereiten und planen.


In diesem Teil des Artikels werde ich über das Gameplay und die Entscheidungssysteme sprechen, die diese Kreaturen lebendig machen und die Grundlagen des Gameplays vermitteln. Ich werde nicht nur darüber sprechen, wie sie Entscheidungen über verschiedene Aktionen treffen (Sammeln von Ressourcen, Jagen, Überleben), sondern auch darüber, wie sie in einer riesigen Welt individuell und in Gruppen koordiniert werden. Darüber hinaus werde ich darüber sprechen, wie das Spiel ein Ökosystem von Maschinen schafft, das in allen Gebieten und in allen Bereichen der neuen Welt ausgewogen und beherrschbar ist.

Warnung: Der Artikel enthält Spoiler für die Handlung von Horizon Zero Dawn.

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Ökologie Horizont Null Morgendämmerung

Automatische Tiere von Horizon Zero Dawn dominieren die Welt und behalten die Kontrolle über das Territorium. Jede Maschine hat eine einzigartige Ästhetik und Struktur, die ihre Funktionalität und ihren Zweck als Teil der Erzählung des Spiels widerspiegelt. Während der Storyline-Kampagne erfahren die Spieler mehr über die „Pest von Faro“ - die Armee rebellischer Kriegsmaschinen, die die Welt zerstört haben - sowie über das Rennen von Fahrzeugen, die von einer KI namens GAYA gebaut wurden, die den Planeten in seinen natürlichen Zustand zurückversetzen sollte. ihr Design wiederholt die lange ausgestorbenen Landtiere.


Daher bewahrt die Funktionalität der Maschine häufig die Geheimnisse ihrer Schwächen. Spieler können das Visier verwenden, um Autos in der Nähe zu scannen, um nicht nur ihren Typ, sondern auch Schwachstellen und Schwächen herauszufinden. Neben Schwachstellen bestimmt die Funktionalität von Maschinen im Rahmen einer Erzählung deren Leistung im Spiel. Einschließlich:

• Roboter vom Typ "Sammler" und "Reiniger" , zum Beispiel "Bison" und "Wiederkäuer" . Diese Maschinen der Arbeiterklasse sind normalerweise in offenen Grasflächen anzutreffen und bewirtschaften das Land. Sie sind relativ sanftmütig und vermeiden oft Konfrontationen, aber wenn sie provoziert werden, werden sie tödlich.
• Pfadfinderautos wie die Knights and Strikers patrouillieren in der Gegend auf Bedrohungen und alarmieren Fahrzeuge in der Nähe, damit sie kämpfen oder weglaufen können.
• Maschinen wie "Transport" , zum Beispiel "Flusspferde" und "Skarabäen", nehmen Robotersammlern Ressourcen weg, was sie zu wertvoller Beute macht. Sie sind langsamer, langsamer und werden normalerweise von flinkeren Robotern geschützt.
• Und schließlich greifen Kampffahrzeuge wie Sägen und Jäger normalerweise den Spieler und Bedrohungen in der Nähe an.

Insgesamt finden Sie in den offenen Räumen des Spiels 28 einzigartige Maschinen, von denen jede ihr eigenes passives und aktives Verhalten hat. Die Spieler müssen lernen, den richtigen Ansatz zu finden. Obwohl die größten Bedrohungen für den Meridian (wie der Thunderbird und der Thunderbolt ) die Welt alleine durchstreifen, können Spieler immer noch auf weniger tödliche Herdenmaschinen stoßen. Oft sieht man kleinere Roboter in der Nähe grasen, wie „Ritter“ , „Bisons“ , „Aasfresser“ und „Kopierer“ : Sie unterstützen sich gegenseitig bei der Erfüllung ihrer Grundfunktionen. Mit der Zeit nehmen diese Herden zu und werden vielfältiger, zum Beispiel Konvois von „Peelings“ , Herden von „Bisons“ und „Sägezähnen“ , die „Wiederkäuer“ und „ Speerjäger“ schützen.


Um diese Aufgabe zu bewältigen, benötigt das Spiel viele KI-Systeme, die das Verhalten jedes Roboters, sein Verhalten innerhalb der Herde, die kollektive Intelligenz der Herden selbst bestimmen und gleichzeitig die Macht der Herden in verschiedenen Teilen der offenen Welt für ein vielfältigeres Gameplay ausgleichen. Die Entwickler von Horizon Zero Dawn , der Firma Guerilla Games, haben dieses Projekt gestartet, ohne über viele der KI-Tools zu verfügen, die für die Implementierung dieser Art von Gameplay erforderlich sind.

Zuvor arbeitete das Unternehmen an der Killzone- Franchise. Daher wurde die Toolchain hauptsächlich für Ego-Shooter entwickelt und konnte die Komplexität der Architektur einer großen offenen Welt nicht bewältigen. Daher hat das Studio im Verlauf der Entwicklung neue KI- und Gameplay-Systeme entwickelt und bestehende erweitert. In diesem und den folgenden Artikeln werde ich Ihnen Folgendes erzählen:

• Über das System der Hierarchie von Agenten, das das Verhalten jeder Maschine einzeln und als Teil einer Herde oder Herde steuert.
• Informationen zur Erweiterung der ursprünglich für Killzone erstellten Planungs- und Ausführungssysteme, damit jede Maschine Entscheidungen treffen kann.
• Eine Reihe von Sensorsystemen, mit denen Maschinen Bedrohungen schnell und effizient erkennen und gegebenenfalls untersuchen können.
• Über ein dynamisches und intelligentes Navigationssystem, das interessante Bewegungsmuster für bodengestützte Roboter bereitstellt, die der Geometrie der Welt und den verschiedenen Fahrzeuggrößen entsprechen.
• Über ein völlig separates Navigationssystem für fliegende Autos wie "Drachen" und "Sturmvögel".
• Informationen zum Animationssystem unter Berücksichtigung der Struktur jeder Maschine und Bereitstellung eines intelligenten Ansatzes für ihre Bewegungen und Angriffe.
• Über das System namens The Collective, das jede einzelne im Spiel aktive Maschine steuert und wie sie auf die Herden verteilt wird.

Beginnen wir damit, zu lernen, wie jeder KI-Charakter Entscheidungen trifft und wie das Spiel das Verhalten der Herden steuert.

Agentenhierarchie

Jede Maschine wird in der Spielwelt als separate Nicht-Spieler-Charakter-KI dargestellt, die als "Agent" bezeichnet wird. Interessanter ist jedoch die Tatsache, dass jede Herde ein Agent ist. Horizon Zero Dawn verwendet eine Hierarchie, in der die Maschine als Agent vollständig einzeln oder als untergeordnetes Element eines Gruppenagenten existieren kann, in dem Herdeninformationen gespeichert werden.


Ein Beispiel für eine Gruppenhierarchie [aus (Beij, 2017)]

Ein Gruppenagent existiert physisch nicht in der Spielwelt, ist jedoch für die Koordination aller darin enthaltenen Agenten verantwortlich. Jeder einzelne Agent verfügt über eigene Sensoren, mit denen er Geräusche in der Nähe hören oder die Gefahren in seiner Nähe erkennen kann. Darüber hinaus verfügt der Gruppenagent über ein Blackboard-System, in dem Informationen gespeichert werden, die der Computer möglicherweise benötigt. Auf diese Weise kann das Spiel die Produktivitätskosten senken, indem Informationen gespeichert werden, die nicht von jedem einzelnen Agenten berechnet werden müssen (z. B. sichere Orte oder aktive Patrouillenrouten). Noch wichtiger ist, dass die Agenten in der Gruppe Informationen miteinander austauschen können. Wenn ein Aufklärungsfahrzeug einen Spieler findet, kann daher jedes Fahrzeug entscheiden, wie auf diese Informationen reagiert werden soll. Dank dessen können Sie sehen, wie die Herden sammelnden Roboter, zum Beispiel "Wiederkäuer", sich entscheiden zu rennen, während sich die nahe gelegenen Kampffahrzeuge dem Angriff nähern.

Das in Horizon Zero Dawn verwendete KI-System wird als hierarchischer Task-Netzwerkplaner (HTN) bezeichnet. Im Gegensatz zu Planungssystemen, die in Spielen wie FEAR verwendet werden und eine Aktion nach der anderen planen, generiert der HTN-Planer Pläne, die aus Aktionsmakros bestehen. Jedes Makro enthält mehrere Aktionen in einer bestimmten Reihenfolge. Dies ist ideal für die Spieleentwicklung, da Designer Makros für das gute Verhalten erstellen können, das sie im Spiel erwarten. Früher habe ich darüber gesprochen, wie der HTN-Scheduler in Transformers: Fall of Cybertron verwendet wurde , aber es ist erwähnenswert, dass Guerilla den HTN-Scheduler noch Killzone 2 verwendet hat, das heißt, er wurde nicht von Grund auf neu entwickelt, sondern über mehrere Jahre und in verschiedenen Studio-Projekten schrittweise verbessert.


HTN Scheduler Schema [von (Beij, 2017)]

Der HTN-Scheduler wird von Maschinen für zwei Zwecke verwendet: Einzelne Agenten können einen Aktionsplan anfordern, um eine bestimmte Aufgabe zu lösen, z. B. neue Bereiche zu finden, eine Person anzugreifen oder zu fliehen. Gruppenagenten können Pläne erfüllen, die Ziele festlegen, die einzelnen Agenten zugewiesen werden sollen. Auf diese Weise können Gruppen Informationen innerhalb der Hierarchie aktiv miteinander austauschen und möglicherweise neue Untergruppen bilden oder vorhandene zerstören. Kurz gesagt, jede einzelne Maschine trägt immer noch eine große Verantwortung für ihr eigenes Verhalten und die Ausführung der ihr zugewiesenen Aufgaben und verwendet den Scheduler auch, um Entscheidungen zu treffen. Die Gruppen behalten die Koordination einzelner Maschinen bei, gruppieren sie basierend auf Ereignissen in der Welt neu und weisen vor allem jeder Maschine Rollen zu, damit sie ihre Aufgabe bei der Unterstützung der Herde kennen.

Das Kollektiv

Alle diese Maschinen werden einzeln oder in Gruppen auf der Karte erstellt. Aber woher weiß das Spiel, wie und wo Maschinen in der offenen Welt erstellt werden sollen? Auf der Spielkarte gibt es ausgewählte Bereiche, in denen Sie das Erscheinen bestimmter Maschinen erwarten können, entweder einzeln (bei „Blitzschlägen“ und „Sturmvögeln“) oder in Gruppen („Läufer“, „Wiederkäuer“, „Drachen“ und andere). Der Rest der Spielwelt ist jedoch mit Herden verschiedener Autos gefüllt. Wie findet ein Spiel beim Erstellen einer bestimmten Maschine heraus, wo es in der Welt platziert werden soll und in welcher Gruppe es zugewiesen werden soll, basierend auf den Anforderungen der Struktur der Welt?

Dies wird mit einem System namens The Collective erreicht. Ein „Kollektiv“ ist eine Supergruppe: Alle Gruppen von Maschinen und einzelne Maschinen existieren innerhalb des Kollektivs. Es verwaltet das Hinzufügen aller Maschinen zur Welt, überwacht, ob sie zu einer Gruppe gehören, steuert die Übergänge zwischen Gruppen und dem Ökosystem von Maschinen, sodass die Gesamtproduktivität nicht beeinträchtigt wird.

Einzelne Maschinen auf der Welt können Anfragen für den Beitritt zu bestehenden Open-World-Gruppen senden, wenn sie alleine arbeiten. Dies ist eine nützliche Funktion, da viele Computer isoliert bleiben, nachdem die verbleibende vorherige Gruppe entweder entkommen oder zerstört wurde. Daher kann ein Team isolierte Maschinen wiederverwenden und sie anderen Gruppen hinzufügen. Dafür hat jedes Auto einen "Pass". In ihrem „Reisepass“ werden Informationen über das Auto gespeichert (z. B. dessen Niveau und Typ). Das Team verwendet diese Daten, um festzustellen, ob es den Anforderungen einer anderen Gruppe entspricht, und bewegt die Maschine nur in diesem Fall in die Gruppe.

Herdenbeispiel

Lassen Sie uns nun herausfinden, wie Herden funktionieren und wie Gruppenagenten ausgeführt werden, wenn ein Spieler mit ihnen interagiert. Normalerweise befinden sich Herden in einem entspannten Zustand auf der Welt, in dem sie keine Angst haben und sich einfach in einem bestimmten Bereich der Karte befinden. Eine typische Gruppe besteht aus einer Mischung von Pfadfindern, Sammlern und Militärfahrzeugen. Sammelroboter sind in der Mitte und Kampf- und Aufklärungspatrouillen sind in der Nähe, um sie zu schützen.


Wenn eine Herde in die Welt gebracht wird, fordert eine Sammlung von Gruppen in dieser Hierarchie eine Rolle an. Diese Rolle weist allen Maschinen Verhaltensweisen zu, die ihren Zweck widerspiegeln. Solche Verhaltensweisen können das Patrouillieren auf der Suche nach Bedrohungsquellen, das Auffinden von Angstquellen in der Nähe, das Angreifen von Feinden oder einfach das Sammeln der Ressourcen der Welt sein. Im Laufe der Zeit können sich diese Rollen ändern, und Ereignisse zwingen die Herde, ihr Verhalten und ihre Struktur zu ändern. Normalerweise ist die Anzahl der Maschinen, die eine bestimmte Rolle innerhalb der Herde spielen, begrenzt, damit ihre Struktur nicht aus dem Gleichgewicht gerät.

Die Rolle der Maschinen bestimmt die Aufgaben, die ein einzelner Agent ausführen möchte. Da sich die Herde anfangs entspannt verhält, verwenden die Kommissionierer den HTN-Planer und die in der Gruppe gespeicherten Daten, um nach den nächstgelegenen Ressourcenextraktionszonen zu suchen. In der Zwischenzeit erzeugen Aufklärungs- und Kampffahrzeuge Patrouillenwege, auf denen Sie gehen müssen. Patrouillenpfade werden automatisch basierend auf der lokalen Geometrie generiert. Sie vermeiden unbequemes Gelände und, was noch wichtiger ist, das Gehen auf hohem Gras und anderer Vegetation, mit der sich der Spieler heimlich an die Herde anschleichen kann. Um den Spielern eine Chance im Kampf zu geben, werden viele Patrouillenwege bewusst neben die Vegetation gelegt, damit der Spieler Fallen stellen oder Roboter leichter knacken kann.


Herden passen das Gleichgewicht ihrer Struktur bei Vorhandensein einer Bedrohung an und bilden Gruppen von „Flucht“ (Flucht) und „Schlacht“ (Kampf) [von (Beij, 2017)].

Aber natürlich bleiben sie nicht immer in diesem Zustand; Wenn Spieler anfangen, Autos anzugreifen, ändert sich ihr Verhalten entsprechend. Bei Maschinen, die nicht zur Herde gehören, kommt es auf eine bestimmte Maschinenklasse an. Nur wenige rennen weg, wenn sie direkt provoziert werden. Die überwiegende Mehrheit der Autos greift den Spieler an, und selbst Sammlerautos greifen den Spieler oft alleine an.

Wenn ein Spieler jedoch eine Herde angreift, reagieren die Gruppen innerhalb der Hierarchie auf die gleiche Weise, jedoch nur, wenn die Herde bereits alarmiert wurde. Wie oben erwähnt, können Sie mit einem Gruppenagenten Daten mit jedem Computer austauschen, diese werden jedoch nicht in jedem Spielzyklus aktualisiert. Daher haben die Herden keinen „Schwarmgeist“ und der Spieler kann das Auto töten, ohne den Rest der Gruppe zu stören. Wenn dies jedoch bemerkt wird oder das angegriffene Fahrzeug überlebt, wird die Gruppe vor dem Angriff gewarnt.

In diesem Stadium verschiebt sich die Hierarchie innerhalb der Herde, eine Gruppe von Maschinen innerhalb der Herde fordert eine neue Rolle und die Priorität des entsprechenden Verhaltens an. Eine Gruppe von Sammlern wird die Rolle eines Ausweichers spielen und einen gemeinsamen Flug starten, und eine Gruppe bestehend aus Kampf- und Aufklärungsfahrzeugen wird sich neu ausbalancieren, und der Charakter, der die Herde angreift, wird eine Priorität für die Rollen sein. Obwohl es in vielen Fällen nur ein einsamer Spieler ist, ermöglicht ein solches Schema dem System die Skalierung für Story-Missionen, bei denen der Spieler Teil einer Gruppe ist, oder für andere dynamische Ereignisse auf der Welt, wenn andere menschliche NPCs Herden angreifen.

Obwohl nach diesem Moment alles sehr kompliziert wird, hat der Spieler immer noch viele Möglichkeiten, die Situation in seine Richtung zu drehen, da sowohl Gruppierungssysteme als auch Kampf-KI-Systeme ein aufregendes und gleichzeitig komplexes Gameplay bieten. Dies wird durch das Kampf-KI-System erreicht, das versucht, den Kampf so zu strukturieren, dass er nicht chaotisch oder zerbrochen ist.

Gebildete Kampfgruppen haben unterschiedliche Rollen und ausgewogene Prioritäten, so dass große Herdenfahrzeuge nach Möglichkeit in einer Gruppe verteilt werden und kleinere gebaut werden, um sie zu unterstützen. Darüber hinaus wählen Gruppen Fahrzeuge aus, um den Spieler anzugreifen, nicht nur basierend darauf, ob der HTN-Planer glaubt, dass er bestimmte Verhaltensweisen ausführen kann, sondern auch abhängig davon, ob dieser Angriff interessant ist. Wenn alle Maschinen den Spieler einfach gleichzeitig angreifen würden, würde er ziemlich schnell einen schmerzhaften Tod erleiden. Daher verwenden Kampfsysteme einen ähnlichen Ansatz wie in Halo 3 , wenn das Gleichgewicht der feindlichen Angriffe auf einen Spieler davon abhängt, ob der Angriff im Kontext eines Kampfes interessant ist.

Dies erfordert eine Hilfsaktionsauswahlfunktion, die berechnet, wie interessant es sein wird, wenn die Maschine angreift. Dies hängt vom aktuellen Zustand der Maschinen ab, davon, ob der Spieler weiß, dass sich die Maschine neben ihm befindet, von der Nähe zum Spieler und von der Höhe des von ihm erlittenen und verursachten Schadens. Dieser Wert wird zur Eingabe in das HTN-Planungssystem. Ihre Aufgabe ist es nicht nur, eine gewisse Komplexität bereitzustellen, sondern auch dem Kampf einen Teil der Vielfalt hinzuzufügen.

Noch wichtiger ist jedoch, dass, wenn der HTN-Scheduler Aktionen für angreifende Gruppen generieren muss, während ein Angriff ausgewählt wird, auch andere Maschinen der Gruppe das Verhalten der Bewegung um den Spieler erhalten und darauf warten, dass sie an die Reihe kommen. Dies geschieht absichtlich, um dem Spieler die Möglichkeit zu geben, entweder die passive Maschine anzugreifen oder diejenige anzugreifen, die ihn gerade getroffen hat. Allmählich kann der Spieler sie schwächen, und dies liegt hauptsächlich daran, dass sich das Kampfsystem absichtlich für Angriffe offen lässt.

Abschließend

Wie Sie diesem Artikel entnehmen können, können Autos in Horizon Zero Dawn sowohl allein als auch in einer Gruppe tödlich sein. Dank der Planung des hierarchischen Aufgabennetzwerks und des Hierarchiesystems intelligenter Agenten können Maschinen die Welt auf eigene Faust durchstreifen oder sich bei Bedarf gegenseitig schützen und unterstützen. Es ist die Interaktion mit einer so faszinierenden Welt, die es dem Spieler nicht erlaubt, sich zu entspannen.

Im zweiten Teil werde ich ausführlich über die Werkzeuge und Systeme sprechen, die von einzelnen KI-Charakteren verwendet werden: über die Sensorsysteme, mit denen die nächsten Bedrohungsquellen erkannt und angegriffen werden; wie KI-Systeme zusammen mit Animationen funktionieren sollten, damit Autos dynamisch, aber real aussehen; über Navigationssysteme, mit denen sich Autos unterschiedlicher Größe auf demselben Gelände bewegen können; sowie wie Flugmaschinen wie Sturmvögel ein völlig einzigartiges Navigationssystem verwenden, mit dem sie die Welt erkunden und den Spieler optimal jagen können.

Referenzen

• Julian Berteling, 2018. „Jenseits von Killzone: Schaffung neuer KI-Systeme für Horizon Zero Dawn“, GDC 2018.
• Arjen Beij, 2017. „Die KI von Horizon Zero Dawn“, Spiel AI North 2017.
• Wouter Josemans, 2017. „Die KI wieder in die Luft bringen: Durch den Luftraum von Horizon Zero Dawn navigieren “, Spiel AI North 2017