Horizon Zero Dawn está na lista de alguns dos melhores exclusivos para o Playstation 4. No papel do caçador Eloy, os jogadores viajam pelas paisagens pós-apocalípticas do futuro para descobrir os segredos de seu passado e aprender sobre as causas da destruição do mundo. O declínio da humanidade levou ao auge das "máquinas" - robôs de várias formas e tamanhos, vivendo livremente em todos os lugares. Esses robôs animais são inteligentes, coordenados e mortais: para sobreviver, você precisa pensar rapidamente, destruí-los - prepare e planeje cuidadosamente.
Nesta parte do artigo, falarei sobre a jogabilidade e os sistemas de tomada de decisão que dão vida a essas criaturas e fornecem o básico da jogabilidade. Vou falar não apenas sobre como eles tomam decisões sobre diferentes ações (coleta de recursos, caça, sobrevivência), mas também como eles são coordenados em um vasto mundo, individualmente e em grupos. Além disso, falarei sobre como o jogo cria um ecossistema de máquinas que é equilibrado e gerenciável em todos os territórios e em todas as áreas do novo mundo.
Atenção: o artigo contém spoilers do enredo Horizon Zero Dawn.
Ecology Horizon Zero Dawn
Os animais automáticos do Horizon Zero Dawn dominam o mundo e mantêm o controle do território. Cada máquina tem uma estética e estrutura únicas, refletindo sua funcionalidade e propósito como parte da narrativa do jogo. Durante a passagem da campanha da história, os jogadores aprenderão sobre a “Praga de Faro” - o exército de máquinas de guerra rebeldes que destruíram o mundo, bem como sobre a corrida de veículos construídos por uma IA chamada GAYA, que deveria restaurar o planeta ao seu estado natural; seu design repete os animais terrestres extintos há muito tempo.
Portanto, a funcionalidade da máquina geralmente guarda os segredos de suas fraquezas. Os jogadores podem usar o visor para escanear carros próximos para descobrir não apenas seu tipo, mas também vulnerabilidades e fraquezas. Além das fraquezas, a funcionalidade das máquinas na estrutura de uma narrativa determina o desempenho no jogo. Incluindo:
- Robôs do tipo "coletor" e "limpador" , por exemplo, "bisão" e "ruminantes" . Essas máquinas da classe trabalhadora geralmente são encontradas em áreas gramadas abertas e cultivam a terra. Eles são relativamente mansos e geralmente evitam confrontos, mas quando provocados, tornam-se mortais.
- Carros escoteiros , como Cavaleiros e Grevistas, patrulham a área em busca de ameaças e alertam os veículos próximos para que possam lutar ou fugir.
- Máquinas como "transporte" , por exemplo, "hipopótamos" e "escaravelhos" retiram recursos de colecionadores robóticos, o que os torna presas valiosas. Eles são mais lentos, lentos e geralmente protegidos por robôs mais ágeis.
- E, finalmente, veículos de combate , como serras e caçadores, geralmente atacam o jogador e as ameaças próximas.
No total, nos espaços abertos do jogo, você encontra 28 máquinas únicas, cada uma com seus próprios comportamentos passivos e ativos. Os jogadores precisam aprender a encontrar a abordagem correta. Embora as maiores ameaças ao Meridian (como o
Thunderbird e
o Thunderbolt ) percam o mundo, os jogadores ainda podem tropeçar em máquinas de rebanho menos mortais. Muitas vezes, você pode ver robôs menores pastando nas proximidades, como
"cavaleiros" ,
"bisões" ,
"catadores" e
"copiadoras" : eles se apoiam no processo de desempenhar suas funções básicas. Com o tempo, esses rebanhos aumentam de tamanho e se tornam mais diversificados, por exemplo, comboios de
"matagais" , bandos de
"bisões" e
"dentes de serra" protegendo
"ruminantes" e
"caçadores de lanças" .
Para lidar com essa tarefa, o jogo requer muitos sistemas de IA que determinam o comportamento de cada robô, seu comportamento dentro do rebanho, a inteligência coletiva dos próprios rebanhos, mas ao mesmo tempo equilibrando o poder dos rebanhos em diferentes partes do mundo aberto para um processo de jogo mais diversificado. Os desenvolvedores do
Horizon Zero Dawn , a empresa Guerilla Games, embarcaram nesse projeto sem ter muitas das ferramentas de IA necessárias para implementar esse tipo de jogo.
Anteriormente, a empresa trabalhava na franquia
Killzone e, portanto, sua cadeia de ferramentas foi projetada principalmente para atiradores em primeira pessoa e não podia lidar com a complexidade da arquitetura de um grande mundo aberto. Portanto, no processo de desenvolvimento, o estúdio criou novos sistemas de IA e jogabilidade, bem como expandiu os existentes. Neste e nos artigos seguintes, falarei sobre o seguinte:
- Sobre o sistema de hierarquia de agentes que controla o comportamento de cada máquina individualmente e como parte de um rebanho ou rebanho.
- Sobre a expansão dos sistemas de planejamento e execução criados originalmente para o Killzone, permitindo que cada máquina tome decisões.
- Um conjunto de sistemas de sensores que permite às máquinas reconhecer rápida e eficientemente ameaças e, se necessário, investigá-las.
- Sobre um sistema de navegação dinâmico e inteligente que fornece padrões de movimento interessantes para robôs terrestres que correspondem à geometria do mundo e aos diferentes tamanhos de carros.
- Sobre um sistema de navegação completamente separado, projetado para carros voadores, como "pipas" e "petréis".
- Sobre o sistema de animação, levando em consideração a estrutura de cada máquina e fornecendo uma abordagem inteligente para seus movimentos e ataques.
- Sobre o sistema chamado The Collective, que controla cada máquina individual ativa no jogo e como elas são distribuídas entre os rebanhos.
Vamos começar aprendendo como cada personagem de IA toma decisões e como o jogo controla o comportamento dos rebanhos.
Hierarquia do agente
Cada máquina é representada no mundo do jogo como um AI não-personagem separado, chamado de "agente". Mas o mais interessante é o fato de que todo rebanho é um agente.
O Horizon Zero Dawn usa uma hierarquia na qual a máquina pode existir como um agente completamente individual ou como filho de um agente de grupo, usado para armazenar informações de rebanho.
Um exemplo de hierarquia de grupo [de (Beij, 2017)]Um agente de grupo não existe fisicamente no mundo do jogo, mas é responsável por coordenar todos os agentes dentro dele. Cada agente individual possui seu próprio conjunto de sensores, permitindo que ele ouça sons próximos ou observe os perigos próximos a ele. Além disso, o agente do grupo possui um sistema de quadro-negro, que armazena informações no jogo que a máquina pode precisar. Isso permite que o jogo reduza os custos de produtividade armazenando informações que não precisam ser calculadas por cada agente individual (por exemplo, locais seguros ou rotas de patrulha ativas). Além disso, o mais importante é que os agentes do grupo podem trocar informações entre si. Portanto, quando um veículo de reconhecimento encontra um jogador, cada veículo pode decidir como responder a essas informações. Graças a isso, você pode ver como os robôs coletores de rebanhos, por exemplo, "ruminantes" decidem correr, enquanto os veículos de combate próximos estão se aproximando para atacar.
O sistema de IA usado no
Horizon Zero Dawn é chamado de planejador de rede de tarefas hierárquica (HTN). Diferentemente dos sistemas de agendamento usados em
jogos como FEAR , que planejam uma ação após a outra, o agendador HTN gera planos compostos de macros de ação. Cada macro contém várias ações em uma determinada sequência. Isso é ideal para o desenvolvimento de jogos, porque os designers podem criar macros para o bom comportamento que esperam ver no jogo. Anteriormente, eu falei sobre como o agendador HTN foi usado em
Transformers: Fall of Cybertron , mas vale a pena notar que a Guerilla usou o agendador HTN ainda o Killzone 2, ou seja, não foi desenvolvido do zero, mas foi aprimorado gradualmente ao longo de vários anos e em vários projetos de estúdio.
Esquema do Agendador HTN [de (Beij, 2017)]O planejador HTN é usado por máquinas para dois propósitos: agentes individuais podem solicitar um plano de ação para resolver uma tarefa específica, como encontrar novas áreas, atacar uma pessoa ou fugir. Os agentes do grupo podem cumprir planos que definem metas que devem ser atribuídas a agentes individuais, o que permite que os grupos compartilhem informações ativamente uns com os outros dentro da hierarquia, e potencialmente formem novos subgrupos ou destruam os existentes. Em resumo, cada máquina individual ainda possui grande responsabilidade por seu próprio comportamento e pela execução de tarefas atribuídas a ela, além de usar o agendador para tomar decisões. Os grupos mantêm a coordenação de máquinas individuais, reagrupam-nas com base em eventos no mundo e, mais importante, atribuem funções a cada máquina para que saibam sua tarefa de apoiar o rebanho.
O coletivo
Então, todas essas máquinas são criadas individualmente ou em grupos no mapa, mas como o jogo sabe como e onde criar máquinas no mundo aberto? No mapa do jogo, existem áreas selecionadas nas quais você pode esperar o aparecimento de certas máquinas, individualmente (no caso de "raios" e "petréis") e em grupos ("corredores", "ruminantes", "pipas" e outros). No entanto, o resto do mundo do jogo está cheio de manadas de carros diferentes. Como um jogo, ao criar uma máquina específica, descobre onde colocá-lo no mundo e em qual grupo atribuí-lo, com base nas necessidades da estrutura do mundo?
Isso é conseguido usando um sistema chamado The Collective. Um "coletivo" é um supergrupo: todos os grupos de máquinas e máquinas individuais existem dentro do coletivo. Ele gerencia a adição de todas as máquinas ao mundo, monitora se elas estão em um grupo, controla as transições entre grupos e o ecossistema de máquinas para que isso não reduza a produtividade geral.
Máquinas individuais no mundo podem transmitir solicitações para ingressar em grupos de mundo aberto existentes, se operarem sozinhas. Esse é um recurso útil, pois muitas máquinas permanecem isoladas após o restante do grupo anterior ter escapado ou sido destruído. Portanto, uma equipe pode reutilizar máquinas isoladas e juntá-las a outros grupos. Para isso, cada carro possui um "passaporte". O "passaporte" deles armazena informações sobre a máquina (por exemplo, seu nível e tipo), e a equipe usa esses dados para determinar se atende aos requisitos de outro grupo e, somente nesse caso, move a máquina para o grupo.
Exemplo de rebanho
Agora vamos descobrir como os rebanhos funcionam e como os agentes do grupo são executados quando um jogador interage com eles. Geralmente, os rebanhos são colocados em um estado relaxado no mundo em que não experimentam ansiedade e simplesmente estão em uma determinada área do mapa. Um grupo típico consiste em uma mistura de batedores, coletores e veículos militares. Robôs coletores estão no centro e patrulhas de combate e reconhecimento para protegê-los.
Quando um rebanho é colocado no mundo, uma coleção de grupos nessa hierarquia solicita uma função. Essa função atribui todos os comportamentos das máquinas que refletem seus propósitos. Tais comportamentos podem estar patrulhando em busca de fontes de ameaças, encontrando fontes próximas de ansiedade, atacando inimigos ou simplesmente coletando os recursos do mundo. Com o tempo, esses papéis podem mudar e os eventos forçam o rebanho a mudar seu comportamento e estrutura. Geralmente, há um limite no número de máquinas que desempenham um determinado papel dentro do rebanho, para que sua estrutura não seja desequilibrada.
O papel das máquinas determina as tarefas que um agente individual se esforçará para realizar. Como o rebanho inicialmente se comporta de maneira descontraída, os selecionadores usarão o agendador HTN e os dados armazenados no grupo para procurar as zonas de extração de recursos mais próximas. Enquanto isso, os veículos de reconhecimento e combate geram caminhos de patrulha que você precisa percorrer. Os caminhos de patrulha são gerados automaticamente com base na geometria local, evitam um terreno inconveniente e, mais importante, evitam andar na grama alta e em outra vegetação que o jogador pode usar para se esconder furtivamente no rebanho. No entanto, a fim de dar aos jogadores uma chance na batalha, muitos caminhos de patrulha são deliberadamente colocados ao lado da vegetação, para que o jogador possa montar armadilhas ou mais fácil para quebrar robôs.
Mas, é claro, eles nem sempre permanecem nesse estado; Quando os jogadores começam a atacar carros, seu comportamento muda de acordo. Para máquinas que não fazem parte do rebanho, tudo se resume a uma classe específica de máquinas. Apenas alguns fogem quando provocados diretamente. A grande maioria dos carros ataca o jogador, e até os carros colecionadores, enquanto sozinhos, geralmente atacam o jogador.
No entanto, se um jogador atacar um rebanho, os grupos dentro da hierarquia reagem da mesma maneira, mas apenas se o rebanho já tiver sido alertado. Como mencionado acima, um agente de grupo permite trocar dados com cada máquina, mas eles não são atualizados em todos os ciclos do jogo. Portanto, os rebanhos não têm uma “mente colméia” e o jogador pode matar o carro sem atrapalhar o resto do grupo. No entanto, se isso for notado ou o veículo atacado sobreviver, ele avisará o grupo do ataque.
Nesse estágio, a hierarquia dentro do rebanho muda, um grupo de máquinas dentro do rebanho solicita uma nova função e a prioridade do comportamento correspondente. Um grupo composto por colecionadores desempenhará o papel de um sonegador e iniciará um voo conjunto, e um grupo composto por veículos de combate e reconhecimento se reequilibrará, e o personagem que atacar o rebanho será uma prioridade para os papéis. Embora em muitos casos seja apenas um jogador solitário, esse esquema permite ao sistema escalar para missões de história nas quais o jogador faz parte de um grupo ou outros eventos dinâmicos do mundo quando outros NPCs humanos atacam rebanhos.
Embora após esse momento tudo se torne muito complicado, o jogador ainda tem muitas oportunidades de mudar a situação em sua direção, porque os sistemas de agrupamento e os sistemas de IA de combate fornecem uma jogabilidade emocionante e ao mesmo tempo complexa. Isso é conseguido graças ao sistema de IA de combate, que tenta estruturar a batalha de tal maneira que não seja caótica ou quebrada.
Grupos de batalha formados têm papéis diferentes e prioridades equilibradas; portanto, grandes veículos de rebanho são distribuídos em um grupo sempre que possível, e outros menores são construídos para apoiá-los. Além disso, os grupos escolhem veículos para atacar o jogador, não apenas com base no fato de o planejador da HTN acreditar que ele pode executar certos comportamentos, mas também dependendo se esse ataque é interessante. Se todas as máquinas simplesmente atacassem o jogador ao mesmo tempo, ele sofreria uma morte dolorosa rapidamente. Portanto, os sistemas de combate usam uma abordagem semelhante à
usada no Halo 3 , quando o equilíbrio dos ataques inimigos contra um jogador se baseia em se o ataque será interessante no contexto de uma batalha.
Isso requer uma função de seleção de ação auxiliar que calcula quão interessante será se a máquina atacar. Depende do estado atual das máquinas, se o jogador sabe que a máquina está próxima a ele, da proximidade do jogador e da quantidade de dano recebido e causado por ele. Este valor se torna uma entrada para o sistema de agendamento HTN; sua tarefa não é apenas fornecer uma certa complexidade, mas também adicionar uma parcela de diversidade à batalha.
Mais importante, porém, quando o agendador HTN é necessário para gerar ações para atacar grupos, enquanto um ataque é selecionado, outras máquinas do grupo também recebem o comportamento de movimento ao redor do jogador e aguardam sua vez. Isso é feito intencionalmente, a fim de criar oportunidades para o jogador atacar a máquina passiva ou contra-atacar a que acabou de acertá-lo. Gradualmente, o jogador poderá enfraquecê-los, e isso ocorre principalmente porque o sistema de combate se deixa intencionalmente aberto ao ataque.
Em conclusão
Como você pode ver neste artigo, os carros no
Horizon Zero Dawn podem ser mortais, sozinhos e em grupo. Graças ao planejamento da rede hierárquica de tarefas e ao sistema hierárquico de agentes inteligentes, as máquinas podem percorrer o mundo por conta própria ou, se necessário, proteger e apoiar uma à outra. É a interação com um mundo tão fascinante que não permite que o jogador relaxe.
Na segunda parte, falarei em detalhes sobre as ferramentas e sistemas usados por caracteres individuais de IA: sobre os sistemas de sensores usados para reconhecer as fontes mais próximas de ameaças e atacá-las; como os sistemas de IA devem funcionar em conjunto com as animações para fazer com que os carros pareçam dinâmicos, mas reais; sobre sistemas de navegação que permitem que carros de tamanhos diferentes se movam no mesmo terreno; além de como as máquinas voadoras, como os petréis, usam um sistema de navegação completamente exclusivo, que lhes permite explorar o mundo e caçar o jogador da melhor maneira possível.
Referências
- Julian Berteling, 2018. “Beyond Killzone: Criando novos sistemas de IA para Horizon Zero Dawn”, GDC 2018.
- Arjen Beij, 2017. “A IA do Horizon Zero Dawn”, Game AI North 2017.
- Wouter Josemans, 2017. “Colocando a IA de volta no ar: navegando no espaço aéreo do Horizon Zero Dawn”, Game AI North 2017