Curso teórico-práctico sobre Inteligencia Artificial para Videojuegos (IAV) basado en el modelo de propone Ian Millington en su libro, impartido en la Universidad Complutense de Madrid.

1. Inteligencia Artificial
para Videojuegos
Evaluación y coordinación
Acción coordinada

2. ● Hasta ahora, hemos hablado mucho de
Evaluación, pero si hay varios agentes,
necesitamos Coordinación (entre ellos... y
con el jugador)
Acción coordinada 2
Motivación

3. ● Por enésima vez, hablamos de Pac-Man
(1980), porque los fantasmas comparten un
ritmo y dependen unos de otros (aunque no
haya “coordinación” explícita)
● Dragon Quest IV (1990)
introdujo la opción “Tactics”
para asignar ciertas rutinas
de combate a tus NPCs
compañeros, y coordinarlos
manualmente de ese modo
Acción coordinada 3
Hitos históricos

4. ● Los RTS ya dijimos que necesitan usar
muchas técnicas de IA (y en tiempo real)
○ Quizá algo más evaluación, que coordinación
● Y también tenemos FPSs
como Half-Life (1998) o
Medal of Honor (1999) donde
los enemigos ya se
coordinaban para eliminarte
○ Ej. Uno corre para pasarte,
rodearte y atacar desde el flanco
(versión 3D de aquel famoso arcade Golden Axe)
Acción coordinada 4
Hitos históricos

5. ● En la segunda década del siglo XXI hemos
visto IAs cada vez más cooperativas
○ No sólo enemigos que se coordinan entre ellos, sino
NPCs y escuadrones enteros que responden al
liderazgo implícito en las acciones del jugador
○ Algunas IAs reciben órdenes
explícitas (Tom Clancy's
Rainbow Six, Ryse: Son of
Rome…), otras identifican
la intención del jugador y
actúan en base a eso para
apoyarle...
¡son los llamados NPCs compañeros! Acción coordinada 5
Hitos históricos

6. ● Vamos a hablar sobre la táctica de la acción
grupal, y ya no sólo de la individual
○ Personajes autónomos que coordinan sus acciones
(con alguna técnica centralizada, o dejando que
“emerja” la cooperación)
○ O bien obedecen órdenes explícitas del jugador, o
incluso que interpreten sus intenciones
Acción coordinada 6
Acción coordinada
COORDINATED ACTION

7. ● Pueden plantearse sistemas de IA multicapa
○ Poner una IA no sólo tras cada NPC (capa inferior)
sino también tras cada grupo, o tras cada ejército
entero (capas superiores)
■ Cada capa decide, navega o realiza movimientos
a su nivel (controle grupos o individuos)
■ Para simplificar, el NPC con más limitaciones se
toma como “cuello de botella” del grupo
(heurística segura)
Acción coordinada 7
IA multicapa
MULTI-TIER AI

8. ● El desplazamiento en grupo que vimos era
una especie de movimiento grupal
● La navegación grupal también existiría,
sería la normal… pero ensanchando los
“pasillos” del escenario
○ En cuanto a info. táctica, los valores de la peor
unidad (= cuello de botella) se usan para el grupo
○ Ej. Análisis del terreno con gradiente y proximidad
Acción coordinada 8
IA multicapa

9. ● El sistema multicapa requiere mecanismos
de comunicación entre capas
○ La decisión última de un agente
suele ser individual, pero
considerando las
órdenes simples recibidas
■ Objetivos, info táctica
de zonas a evitar...
○ Ej. Si el movimiento
grupal detecta un atasco,
podría necesitar mandar
un aviso de alarma
Acción coordinada 9
IA multicapa
* En general se
envían órdenes de
arriba a abajo…
aunque también
circula alguna
información de
abajo a arriba
TOP-DOWN APPROACH vs.
BOTTOM-UP APPROACH

10. ● El sistema multicapa requiere buenos
mecanismos de gestión de ejecución
○ Algo más sofisticados, como un sistema jerárquico
de programación de tareas para ejecutar los
comportamientos en el momento y en el orden
adecuados... ¡y sólo cuando sean necesarios!
Acción coordinada 10
IA multicapa
SCHEDULING

11. ● Incorporar al jugador puede frustrar, si este
contradice las órdenes “grupales” de la IA
○ Podemos modificar el sistema multicapa para que
el jugador sea quien da las órdenes principales
Acción coordinada 11
IA multicapa
* Acompañar al
jugador es difícil y
el escenario a veces
se diseña para
evitar que los NPCs
puedan hacer otra
cosa distinta :-D

12. ● Si permitimos órdenes explícitas del
jugador, puedes simplemente sustituir la IA
de la capa superior por el jugador
○ Ej. Juegos RTS
○ En SOCOM (2002) se dan
órdenes algo interpretables
(defender un sitio, fuego
de cobertura, etc.) mientras
que en Full Spectrum Warrior
(2004) puedes controlar con
precisión agentes a bajo nivel
(similar a los RTS, más fácil)
Acción coordinada 12
IA multicapa

13. ● En ocasiones se consigue que aparezca
cooperación emergente entre NPCs
○ Simplemente tomando decisiones que tienen en
cuenta a sus compañeros de grupo
○ ¡Es fantástico cuando ocurre, pues no hace falta
ninguna capa con IA táctica por encima!
Acción coordinada 13
Cooperación emergente
EMERGENT COOPERATION

14. ● Máquina de estados jerárquica para una
escuadra militar (4 soldados)
○ “Aparentan” coordinarse… y si perdiésemos a uno,
la misma técnica seguiría funcionando bien
Acción coordinada 14
Ejemplo

15. ● La escalabilidad será reducida si se tienen
muchos modos distintos de comportamiento
○ Ej. Los comportamientos de direccionamiento
escalan mejor que las máquinas de estados
○ Hay que evitar que salgan “oscilaciones” rápidas de
un estado a otro... a veces basta con dejar algo de
histéresis (tiempo entre cambios de estado)
○ Lo mejor es que sólo parte del
sistema sea emergente, para que
esta parte sí pueda escalar
realmente
Acción coordinada 15
Cooperación emergente

16. ● La predictibilidad empeora con la
emergencia y con ello el hacer pruebas
○ Lo emergente es divertido, sí… pero lo cierto es
que lo que suele emerger son comportamientos de
grupo casi siempre… estúpidos
○ Cuando todo es impredecible o hay muchos
interbloqueos, se acaba por meter alguna capa de
IA por encima, diseñada
explícitamente para no perder
del todo el control
Acción coordinada 16
Cooperación emergente

17. ● Por último, una manera muy creíble de
realizar acciones grupales es guionizándolas
● Estos guiones predefinidos usan
○ Cambios de estado, sin acciones de personajes
○ Animaciones, a veces de varios personajes a la vez
○ Acciones de alto nivel, generalmente órdenes
tácticas de la IA para provocar movimientos
(comportamientos de direccionamiento)
○ Acciones compuestas, varias acciones
a la vez
○ Acciones en secuencia, varias acciones
en serie
○ ... Acción coordinada 17
Acciones grupales guionizadas
SCRIPTING GROUP ACTIONS

18. ● Ej. Fútbol
americano
○ Sin sincronizar
los guiones,
las “jugadas
ensayadas”
no podrían
funcionar
Acción coordinada 18
Ejemplos

19. ● Para sincronizar hace falta añadir al menos
estas 2 acciones especiales para coordinarse
(no hacen falta condicionales, bucles…)
○ Envío de señales a otros personajes
○ Espera de señales que llegarán de otros personajes
○ Si se confunden las señales (porque se mandan
demasiadas a la vez, etc.) se puede usar un sistema
de paso de mensajes más elaborado, donde se
especifique el destinatario, por ejemplo
Acción coordinada 19
Acciones grupales guionizadas
SIGNAL
WAIT

20. ● Existe abundante documentación militar
histórica y actual (OTAN, Defensa EEUU…)
● De hecho se usan
en las propias
guías tácticas
de videojuegos
como CS:Go
o ARMA
Acción coordinada 20
Ejemplos

21. ● Guión con el que una escuadra
militar toma una estancia al asalto
○ Suele tener partes específicas (Ej. sólo funciona
con equipos de 4 miembros) y otras genéricas (Ej.
se adapta a la forma de la habitación)
Acción coordinada 21
Ejemplos
Paso 1 Paso 2
Paso 3
Paso 4 (en
posición)
Posición final adaptable a la
habitación
* Esto es del U.S. Army Field Manual 3-06.11:
Combined Arms Operations in Urban Terrain

22. ● ¿Cómo funciona la IA multicapa?
A. Enviando órdenes de abajo a arriba
B. Tienen IA los personajes y los grupos de personajes
C. Navegando con el mejor miembro del grupo
D. Integrando al jugador como un agente más
● Desarrolla tu respuesta (en texto libre)
Acción coordinada 22
Participación

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