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腾讯、网易都入局的游戏+AI,想象力有多大?

人工智能
亿欧
崔粲
2017-12-11 18:25
[ 亿欧导读 ] 游戏制作本身和游戏内容设计中,有很多可以用AI增加智能化的地方,这是AI应用在游戏中眼前的苟且。游戏模拟现实的独特特性,使得AI与游戏未来还有诗和远方那就是真正虚拟与现实的连接。
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战胜柯洁制霸围棋领域后,谷歌旗下DeepMind下一个目标瞄向了游戏领域。他们宣布与暴雪娱乐合作开发AI,用以在星际2游戏中对抗人类玩家。然而这仅仅算是AI+游戏拉开的序幕。在亿欧智库发布的《2017 人工智能+内容生产研究报告》中,介绍了目前AI在游戏生产领域的多方面应用。

不过报告中提及的只是AI+游戏的一部分,游戏未来可能是AI在内容领域应用最深最广的领域。游戏制作本身就需要图文等其它几种内容,这些内容AI的应用也会体现到游戏制作中。游戏内容设计中,也有很多可以用AI增加智能化的地方。但这些都是AI应用在游戏中的眼前的苟且。游戏模拟现实的独特特性,使得AI与游戏未来还有诗和远方,那就是真正虚拟与现实的连接。

  • 眼前的苟且:AI渗透进入游戏产业

游戏领域很早就有AI的概念,不过之前的AI主要是指游戏中NPC的自动寻路等。如今提到AI与游戏的结合,更多的是指以深度神经网络为基础,各种人工智能技术在游戏产业的应用。AI产业简单可以描述如下图所示,从技术、内容提供商,直到游戏到达最终玩家。运营和渠道方面人工智能的应用较少,其它几个环节人工智能都可能有很多的应用。

游戏产业结构

玩家环节,AI可以作为玩家参与到游戏中,与人类玩家对战。前文提到的谷歌和暴雪正在进行这方面的研究。腾讯也在加大游戏AI方面的研发投入,不过与谷歌的AI与人对打不同,腾讯的AI最先将用于替代掉线的玩家。最近腾讯NLP技术中心副总监张锋就介绍,王者荣耀AI近期用户就能体验到,只要发现有人在对战中掉线,AI就会无缝对接,让AI替人去打。

不论是替代掉线玩家,还是直接作为玩家参与到游戏中,未来跟玩家们一起玩游戏的,可能就不是现在傻傻的Bot了。AI可能充当神队友,也可能赢得游戏吃鸡,而作为电脑的对手,可能就要被电脑虐菜了。AI玩家的加入,对于电竞产业,或许也将带来不小的影响。

游戏运营环节,其它领域常用的大数据和AI进行用户画像和题材选择,也适用于游戏。游戏天然就具备用户信息的收集能力,只是过去这一信息并没有被很好的应用。网易游戏伏羲人工智能实验室就在进行用户画像的研究。

游戏开发环节,基于AI有了新的游戏形态,现有形态游戏可以通过加入人工智能使游戏对象智能化,带来全新的游戏体验。还有一些公司,如Absentia VR等,在进行直接让AI创作游戏的研究,不过还比较初级。

Facedance Challenge就是一款新型游戏。游戏以面部识别技术为基础,游戏过程中,玩家需要不停地做出夸张的表情动作以跟屏幕上的表情匹配,从而获得高分。这款游戏的乐趣不在于玩,而在于看。借着直播平台以及社交平台的传播,这款AI游戏在国外迅速爆红。该游戏本身比较简单,但是却给游戏开发者提供了新的思路,得益于AI技术的发展,表情也可以作为游戏的输入,来驱动一些有趣的游戏形式。

Facedance

现有游戏形态中,AI可以使得场景对象更智能。除玩家外,场景中通常还有大量预设好的NPC、敌人等,这些对象目前通常傻傻的。以NPC为例,很多RPG游戏中NPC经常有站在路边,跟玩家对话永远只有那几句。如果能有像微软小冰那样的聊天机器人接入这些AI,光是跟NPC聊天,玩家都能玩很久。如果游戏中每个NPC都随着故事设定和玩家行为不断自我学习和变化,则玩家每次玩游戏体验可能都不同,留给玩家探索的乐趣大大增加。

 游戏里的敌人如果加入AI,带给玩家的挑战也会更大。目前游戏大多通过数值加强敌人增加游戏难度,而有了更智能AI,难度就还可以通过让敌人模拟人类玩家的行为,给玩家更多套路来实现。比如敌人可能会引诱玩家去追逐它,但玩家抓不住它,它再反过来伏击玩家,给玩家带来更大的挑战。

西部世界

 如果游戏中的对象,都以深度神经网络的人工智能为基础,游戏玩的过程中,随着玩家修改,玩家玩的就不再是一个游戏,而是一个真正动态变化的世界。这样的游戏,也就能够在目前ACT、RPG、SLG、MOBA等各种成熟游戏类型通通全部由开发商预设之外,开扩出新类型的,交由玩家真正影响和探索的,每次玩都不一样的游戏。这种游戏的一个实例,或许就是虚拟版的《西部世界》。国内的创业公司极深智能,就声称正在打造游戏版的《西部世界》,不过《西部世界》需要的是强人工智能,目前的弱人工智能能够做成什么样还不得而知。

 游戏的内容准备环节,AI的应用就更广。游戏制作过程中需要用到图片、音频、文字、视频等各种内容素材,AI用于生成这些内容报告中已经介绍了不少。除了图像、文字等常见内容,三维美术所独有的材质、三维模型、动画等内容资源制作方面,AI也有应用。

 AI可以生成3D模型。目前的游戏角色建模,主要通过人手工预先制作完成,无法在游戏时,将玩家的形象代入游戏中。而目前已经有一些公司在基于AI,为玩家创建虚拟角色,将玩家虚拟形象代入到游戏中。Loom.ai,ObEN等,都可以通过一张玩家的照片,为玩家生成3D形象,并为虚拟形象生成对应的表情动画和语音。Body Labs则可以通过照片,为玩家创建符合玩家身材的三维模型加入游戏中。

除人像外,场景的三维重建也是目前的重要方向,要更好的进行场景重建,需要对场景中的物体进行图像识别和分割。目前的图像识别研究,很多都已经引入了深度神经网络技术,未来结合了深度神经网络的三维重建技术,或许在场景的重建方面有所突破。

AI建模

AI可以快速创建材质。目前的三维模型的材质,需要3D美术人工去调整,费时费力,且对经验依赖严重。而英伟达则在研究通过照片快速生成模型材质。研究名为2 Shot,只需要用手机拍摄两张对象材质的照片,一张不开闪光灯,一张打开闪光灯,机器根据照片能自动生成模型材质文件,只需要几分钟。更进一步的研究1 Shot,则只需要一张图片,几秒钟生成材质。这一研究目前还没形成商业产品发布,但未来或许将发布。

 角色动画的生成,AI也都有应用的可能。例如今年SIGGRAPH 会议上,爱丁堡大学的研究人员就展示了一种PFNN技术,让机器学习一系列行为动画后,为角色快速生成动画。这一技术生成的动画,比传统的录制式方式生成的动画细节更逼真,但还存在着处理速度慢、无法局部调整等问题。目前,研究人员正与育碧合作推进这一技术。

PFNN

在游戏的后端技术方面,也就是引擎等环节,AI也在被引入。为了帮助开发者更好的利用AI,Unity引擎已经内置了Unity Machine Leaning Agent工具,能够将游戏引擎与机器学习程序(比如谷歌的TensorFlow)连接起来,使开发者可以方便的在Unity环境中,对游戏对象进行训练,是开发出的游戏对象更智能。

 除了Unity,NVIDIA最新的研究,也将深度学习用在了实时渲染中。光线追踪和路径追踪是效果好、但计算消耗巨大的光照着色算法,过去只能用在非实时渲染中。为了用在实时的游戏渲染中,需要降低采样水平,但是结果是巨大的不可接受噪点。最近NVIDIA的研究,采用深度学习进行大量图形渲染的训练,而后AI可以在路径追踪只渲染了一部分的时候预测出整个图形,这样将极大地减少渲染对计算量的要求。类似技术未来成熟后,或许将嵌入游戏引擎中。

神经网络用于光线追踪

  • 诗和远方:连接虚拟与现实

与其它领域的应用不同的是,AI在游戏领域的应用,其用途并不限于游戏。3D游戏的某些方向,就是在通过虚拟的方式,对真实世界进行模拟。游戏中对象在虚拟场景中遇到的各种感知和决策类问题,同样在生活中也会遇到,游戏中对这类问题的处理和解决方案,也可以反向应用于实际生活中。

腾讯AI lab 机器学习中心负责人刘晗认为,游戏AI涉及到三个核心能力:对外界环境的感知,根据状态做出的决策,人与智能体之间的对话。游戏AI研究当中对这些研究所累积的经验、方法与结论,有三个方向的用途:首先是打通虚拟与现实世界的藩篱,从而赋能物理世界,比如无人车和机器人的发展;其次,游戏中对话智能的研究,或能成为通向强人工智能的重要路径;第三,研究游戏中人、智能体和环境的交互,能让智慧城市这样复杂而意义深远的项目受益。

腾讯关于游戏AI应用的介绍

腾讯关于游戏AI应用的介绍

具体地讲,基于游戏可以对AI进行训练。大体有两种方式,一种是通过将游戏的虚拟环境作为AI的训练场,对各种工况进行模拟,试错成本低,迭代速度快。另一种则是依靠游戏收集广大玩家行为数据,基于这些数据对AI进行的训练,并将训练结果返回应用到游戏或现实中。

无人驾驶汽车的训练,便是将虚拟环境作为AI的训练场一个应用示例。普林斯顿大学研究人员就将游戏《GTA5》成功用在无人车训练中。研究人员让人工智能操控的自动驾驶程序代替人类玩家进入游戏,驾驶车辆在虚拟的世界中行驶,对驾驶程序进行训练,最终改进了自动驾驶的算法。

最近获得2.1元融资的国内公司51VR,也推出了面向无人车驾驶训练模拟的三款三维虚拟世界产品。在游戏中,由于所有参数可控,可以方便的对无人车所需的各种工况进行模拟和训练,大大加速训练进程。

基于大数据和AI,可以对现实中的很多事物运行规律建模,这些模型也可以应用在游戏中,从而实现游戏对真实世界更准确的模拟,很多真实世界不方便进行的演练和测试,也就可以在游戏中进行。例如城市交通问题,首先通过大数据和AI,建立城市交通流量的模型,并基于此构建虚拟城市,虚拟城市中的交通与真实城市的交通相对应。城市进行交通规划改线时,就可以先在虚拟城市中进行模拟,结果符合预期之后再在真实城市中进行修改,大大提高交通规划的准确性,避免改完更堵的情况发生。

过去我们已经可以基于一些数学模型,为真实世界的实物建立虚拟仿真模型,有了大数据和AI,未来能够建立虚拟模型的实物会更多,不仅会让游戏更有趣,或许还能在很多超越我们之前想象的维度,为我们的现实生活助力。

不论是简单的游戏中应用AI,还是未来AI连接虚拟与现实,游戏与人工智能的结合,大幕才刚刚开启。考虑到过去游戏开发和人工智能开发技术上泾渭分明,AI研发投入本高,目前的游戏本身很多也很赚钱,有强烈动力和技术资金人才实力投入相关研究的公司可能很少,相关成果的显现或许会比较慢。不过国内两大游戏巨头腾讯和网易也都已经入场,未来或许不会太远。

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  • Dylan
  • 2017-12-12 07:03
  • 游戏➕AI

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