Curso teórico-práctico sobre Desarrollo de Videojuegos (DEV) orientado hacia la creación de contenido y desarrollo de jugabilidad mediante un lenguaje de programación visual como Blueprints en Unreal Engine. Impartido en el Máster en Ingeniería Informática de la Universidad Complutense de Madrid.

1. Desarrollo de Videojuegos
Jugabilidad
Inteligencia artificial

2. ● La Inteligencia Artificial (IA) en juegos no es
un concepto académico sino un conjunto de
soluciones a problemas muy concretos
● Queremos enriquecer los juegos con:
Inteligencia artificial 2
Motivación
Toma de
decisiones
ACCIONES
(como movimiento,
interacción, navegación
por el entorno…)
Análisis del
entorno
Percepción de
cada agente

3. ● Para lo que, en Unreal Engine, existen
diversos sistemas que ayudan a realizar
cada una de estas tareas
Inteligencia artificial 3
Motivación

4. ● Percepción
● Movimiento y navegación
● Árboles de comportamiento
○ Ejemplo
● Sistema de consulta al entorno
● Herramientas de depuración
Inteligencia artificial 4
Puntos clave

5. ● Los agentes pueden tener sentidos y
percibir daño, ruido, presencia de alguien
(por vista, tacto…), anticiparse al
movimiento de otro…
○ Antiguamente se
usaba una solución
sencilla pero poco
eficiente llamada
Pawn Sensing
Inteligencia artificial 5
Percepción
https://docs.unrealengine.com/en-US/Engine/ArtificialIntelligence/
AIPerception/index.html

6. ● Añade lo siguiente al controlador del NPC
○ El componente AIPerception, los sentidos que necesites en
SensesConfig y eventos del tipo de OnPerceptionUpdate
● Todos los actores “percibibles” se deben
autoregistrar en el sentido correspondiente,
usando RegisterPerceptionStimuliSource
Inteligencia artificial 6
Percepción

7. ● Tener mallas de navegación en los niveles y
agentes capaces de navegarlas es esencial
○ Parte de la inteligencia está en el mundo, y parte
en la navegación por ruta óptima del propio agente
Inteligencia artificial 7
Navegación

8. ● El espacio potencialmente navegable se
cubrirá con un NavMeshBoundsVolume
○ Pulsando P vemos la malla de navegación
autogenerada en base al suelo y los obstáculos
○ ¡Los controladores de IA ya saben navegar aquí!
● Colocando actores NavLinkProxy es posible
saltar o dejarse caer de un punto a otro
● El componente Nav Modifier puede cambiar
el coste u otras propiedades de una zona
○ Lo normal es que las IAs busquen caminos mínimos
en términos de coste
Inteligencia artificial 8
Navegación

9. ● Para decidir, el paradigma por defecto que
ofrece Unreal son los árboles de
comportamiento (para razonar) junto a las
pizarras (para compartir conocimiento)
Inteligencia artificial 9
Árboles de comportamiento

10. ● Jerarquizan tareas, con este aspecto:
Inteligencia artificial 10
Árboles de comportamiento
BEHAVIOR TREES

11. ● Son árboles dirigidos
○ Tienen un nodo raíz,
nodos de control de flujo
y nodos de ejecución
(las tareas)
* Que pueden estar en ejecución
o terminar con éxito o con fracaso
● Dos nodos principales de control de flujo:
○ Nodo Selector (?), tiene éxito si uno de sus hijos
tiene éxito, probando de izquierda a derecha
○ Nodo Secuencia (→) , tiene éxito si todos sus hijos
tienen éxito, de izquierda a derecha
Inteligencia artificial 11
Árboles de comportamiento

12. Inteligencia artificial 12
Árboles de comportamiento
La pizarra tiene registros
clave-valor que se usarán en el BT
(son las variables locales)
Nodos de secuencia o selección,
alternan el orden de ejecución

13. Inteligencia artificial 13
Ejemplo

14. Inteligencia artificial 14
Árboles de comportamiento
Finalmente se crea un AIController y se lanza el BT
https://docs.unrealengine.com/en-US/Engine/ArtificialIntelligence/
BehaviorTrees/BehaviorTreesOverview/index.html
Las tareas se programan en respuesta a eventos del BT y pueden usar de todo

15. ● ¿Cuál es la diferencia entre un nodo
selector y un nodo secuencia?
A. El primero es una “Y” lógica y el segundo una “O”
B. El primero evalúa a derechas y el segundo al revés
C. El primero es nodo de flujo y el segundo ejecución
D. El primero es una “O” lógica y el segundo una “Y”
Inteligencia artificial 15
Participación

16. ● Existen otras formas de decidir:
○ Máquinas de estado
○ Teoría de la decisión/utilidad
○ Sistemas de reglas
○ Planificación automática
○ …
● Implementarlas es difícil y se suele recurrir
a herramientas de terceros
Inteligencia artificial 16
Otros paradigmas

17. ● Se basa en dar objetivos a los personajes,
que construirán sus propios planes según las
acciones que pueden realizar
○ ¡Os animo a probarla… y a valorarla!
Inteligencia artificial 17
Ejemplo: GOAP NPC

18. ● El sistema EQS (Environment Query System)
es la interfaz con el mundo y sirve no sólo
para percibir sino para probar condiciones
“tácticas” sobre el entorno
○ ¿Quien domina el campo
de batalla?
○ ¿Dónde hay una buena
cobertura para mi?
○ ...
Inteligencia artificial 18
Sistema de consulta al entorno
https://docs.unrealengine.com/en-US/Engine/ArtificialIntelligence/
EQS/EQSQuickStart/index.html

19. ● Si usamos BTs o percepción, se activan con
apóstrofe (‘/?)... y luego control numérico
○ ¡Son extremadamente útiles para depurar!
Inteligencia artificial 19
Herramientas de depuración
https://docs.unrealengine.com/en-US/Engine/ArtificialIntelligence/
AIDebugging/index.html

20. ● Las mallas de navegación son la
infraestructura básica para añadir la IA
● Los árboles de comportamiento sirven
concretar la toma de decisiones
● La interfaz con el mundo se llama “sistema
de consulta al entorno” (EQS) en Unreal
● La percepción son los sentidos subjetivos
que activas en cada uno de los agentes
● Las herramientas de depuración de todos
estos sistemas están integradas
Inteligencia artificial 20
Resumen

21. Federico Peinado (2019-2021)
www.federicopeinado.es
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