Thursday, February 9, 2012

Dynamic Formations in Real-Time Strategy Games

Un elemento particular de los juegos se basa en la capacidad de la inteligencia artificial para adaptarse a lo que sucede en el entorno y como se adapta y afronta dicha situación. En algunos tipos de juego (como lo son RTS en este caso) se puede ver parte de esta adaptabilidad en el tipo de formaciones que se emplean.

Las formaciones de las unidades en el campo de batalla dentro de los juegos pueden ser basadas en forma estática haciendo que cada unidad tenga una posición fija dentro de la formación por lo que no se tiene mucha flexibilidad y en ocasiones hace que las formaciones sean inservibles en casos no contemplados con anterioridad. Este tipo de formaciones suele estar basado en formaciones usadas en batallas reales. Por otra parte existen formaciones dinámicas que se basan en la interacción de las unidades que participan en ella pero son difíciles de controlar y de predecir su comportamiento.

Se probó en Open Real Time Strategy (ORTS) como ambiente de juego ya que es un ambiente desarrollado con el propósito para la investigación sobre inteligencia artificial además de existir una competencia desde 2006 para probar las nuevas tecnologías desarrolladas.

Para obtener lo que ellos definen como una formación dinámica se deben cumplir las siguientes condiciones:

  • La formación debe tener una figura dinámica (no previamente fijada).
    • La formación se basa sobre un líder y las unidades se acomodan a cierta distancia del mismo.
  • Las unidades dentro de la formación deben posicionarse de forma correcta.
    • Si una unidad es destruida debe ser remplazada por alguno de sus vecinos y se recorren de forma que se pueda mantener cierta consistencia.
  • Las unidades deben ser capaces de moverse como grupo.
    • Las unidades se mueven respecto a los movimientos del líder, se sigue su dirección y se varía la velocidad de cada unidad respecto a la del líder para mantener la formación.
  • Las unidades dentro de la formación deben elegir de forma inteligente que unidades atacar.
    • El esquema de ataque básico se divide en cuatro opciones y se ilustra en la siguiente figura:

image

  • Las unidades cooperan en sus comportamientos de batalla.
    • Los comportamientos de batalla se dividen en los siguientes:
      • Overrun: Se ataca continuamente al enemigo hasta desaparecerlo.
      • Hold: Se ataca al enemigo solo cuando se tiene en rango, no se persigue si sale del mismo.
      • Retreat: Estrategia hit and run (corre y pega), se ataca al enemigo y en el cooldown time (tiempo que pasa mientras una unidad puede volver a atacar) se retrocede.
      • Bounce: Similar al retreat pero solo se retrocede la mitad del cooldown time y después se anticipa a los movimientos del oponente adelantándose en lugar de retroceder.
      • Border: Las unidades se aseguran de permanecer fuera de rango de ataque del oponente mientras se encuentran en su cooldown time.

También se toma en cuenta el comportamiento del oponente (opponent modeling) con parámetros básicos que son:

  • Cantidad de formaciones del oponente
  • Distribución de sus unidades
  • Distancia entre sus unidades

Se calcula la posibilidad existente sobre lo que ocurre actualmente en el juego contra lo que se tiene guardado en experiencias previas para definir como se clasificará al rival.

La mayoría de los resultados fue favorable siendo que jugaron contra equipos previamente analizados y otros juegos generados contra equipos totalmente nuevos. Solo en un caso no se logro que la formación fuera determinante y lo atribuyeron a que era necesario utilizar como complemento técnicas de inteligencia artificial a un menor nivel para cubrir ciertos detalles.

van der Heijden, M., Bakkes, S., & Spronck, P. (2008). Dynamic formations in real-time strategy games. 2008 IEEE Symposium On Computational Intelligence and Games, 47-54. Ieee. doi:10.1109/CIG.2008.5035620

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