基于 Unity 的 AI 和机器学习工具的行为生成研究

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基于 Unity 的 AI 和机器学习工具的行为生成研究

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1 . 区术 cn 社基于Unity的AI和机器学技 g. 能 cu 智 ai 习工具的行为生成研究工 w. 鲍健运 Jerry Bao Unity 大中华区技术经理人 ww jerrybao@unity3d.com UG IC

2 . 区行为术 cn 社技 g. 能 cu 智 ai 游戏世界工 w. （叙事表达，互动叙述）成群结队 NPC 或玩家人 ww 单个 NPC 或玩家游戏对象 UG （智能资产）玩家助手 IC 2

3 . 区问题术 cn 社技 g. 高度组合能 cu 0.1 战略层面 / 任务 fps 智 ai 战术层面 / 活动 1 fps 工 w. 人 ww导航系统 10 fps 多维 60 非线性动画系统 fps 连续 UG IC 3

4 . 区解决方案术 cn 社技 g. 能 cu 编码: 求解: 学习: 智 ai 反应型 AI 协商型 AI 机器学习工 w. 例：状态机，行为树，例：A*，目标导向例：模仿学习，基于规则的系统，型行动计划(GOAP)，强化学习… 工具 AI等人 ww 层次任务网规划 (HTN)，规划器… 人为控制自动化 UG IC 4

5 . 区 AI 技术解决方案术 cn 社技 g. 能 cu 策略层面基于有限行为树工具 GOAP, 规则系统状态机 AI HTNs AI Planner RBS FSM 智 ai 工 w. 网格和导航系统指导行为路线图的A * NavMesh ML- 人 ww Agents 控制和动画有限状态机 FSM UG 求解学习 IC 编码 5

6 .IC UG AI Planner Unity Labs 人 ww 工 w. 智 ai 6 能 cu 技 g. 术 cn 社区

7 . 搜索 IC • 运动规划 • 最短路径 UG 人 ww 工 w. 智 ai 7 能 cu 技 g. 术 cn 社区

8 . 区搜索导航术 cn 社技 g. TRAVEL (loc. 0, loc. 3) cost = 15 AT (Location 3) 能 cu AT (Location 0) TRAVEL (start, loc. 0) cost = 10 TRAVEL (loc. 3, goal) 智 ai TRAVEL … cost = 2 cost… TRAVEL (loc. 0, loc. 2) 工 w. cost = 9 AT (start) TRAVEL … cost… TRAVEL … AT (goal) 人 ww TRAVEL (start, loc. 1) cost… AT (location 2) TRAVEL … cost… cost = 5 AT (Location 1) TRAVEL (loc. 4, goal) cost = 4 UG TRAVEL (loc. 1, loc. 4) AT (Location 4) cost = 3 IC 8

9 . 区搜索导航术 cn 社技 g. TRAVEL (loc. 0, loc. 3) cost = 15 AT (Location 3) 能 cu AT (Location 0) TRAVEL (start, loc. 0) cost = 10 TRAVEL (loc. 3, goal) 智 ai TRAVEL … cost = 2 cost… TRAVEL (loc. 0, loc. 2) 工 w. cost = 9 AT (Start) TRAVEL … cost… TRAVEL … AT (goal) 人 ww TRAVEL (start, loc. 1) cost… AT (location 2) TRAVEL … cost… cost = 5 AT (Location 1) TRAVEL (loc. 4, goal) cost = 4 UG TRAVEL (loc. 1, loc. 4) AT (Location 4) cost = 3 IC 9

10 . 区 AI Planner：术 cn 通用行为搜索社技 g. AT(Home) 能 cu Key(Home) Fatigue = 9 ENTER(Home) 智 ai Cost = 0 Fatigue += 0 TRAVEL (start, home) Cost = 10 AT(Start) 工 w. Fatigue += 1 Key(Home) AT (Goal) Fatigue = 8 IN (Home) 人 ww Fatigue = 9 SLEEP(Home) Cost = 0 Fatigue = 2 Fatigue = 0 TRAVEL (Home, Goal) Cost = 4 Fatigue += 2 UG IN(Home) Fatigue = 0 IC 10

11 . 区 AI Planner：术 cn 通用行为搜索社技 g. AT(Home) 能 cu Key(Home) Fatigue = 9 ENTER(Home) 智 ai Cost = 0 Fatigue += 0 TRAVEL (start, home) Cost = 10 AT(Start) 工 w. Fatigue += 1 Key(Home) AT (goal) Fatigue = 8 IN (Home) TRAVEL (Start, Goal) Cost = 7 人 ww Fatigue = 9 SLEEP(Home) Cost = 0 Fatigue = 2 Fatigue += 9 Fatigue = 0 TRAVEL (Home, Goal) ✝ Cost = 4 Fatigue += 2 UG IN(Home) Exhausted Fatigue = 0 IC 11

12 . 区 AI Planner: 架构术 cn 社技 g. 能 cu Planning Domain 规划域：使用规划域语言表示需要解决的问题。智 ai 工 w. 问题游戏游戏状态人 ww Planner 规划器: 实例 Controller 控制器: 游戏搜索引擎规划在游戏嵌入 AI 行动 UG IC 12

13 . 区基于特性(Trait)的规划域语言术 cn Food 社技 g. Food 能 cu Eater 智 ai 工 w. Food Eater 人 ww EAT UG Eater IC 13

14 . 区特性术 cn APPLE 1 社 • Food 技 g. - nutritional_value = 5.0 能 cu • Localized AGENT 1 - location = 智 ai LOCATION 1 • Eater EAT 工 w. - hunger = 9.5 • Localized - location = LOCATION 1 人 ww AGENT 1 • Eater - hunger = 4.5 UG • Localized - location = LOCATION 1 IC 14

15 . 区行动术 cn 社技 g. who? what? 能 cu 智 ai 工 w. EAT ( agent , object ) 人 ww UG IC 15

16 . 区行动术 cn 社先决条件: 技 g. agent.location == 能 cu object.location 智 ai EAT ( agent [Eater, Localized] , 工 w. object [Food, Localized] ) 人 ww 操作: agent.hunger -= object.feeding_value Delete object UG IC 16

17 . 区 AI Planner 术 cn 社技 g. Planner Action Planne Cost Planne 能 cu r State r State Planner Action Cost Planner Action Planner Action 智 ai Cost Cost 工 w. Planne Planner Action r State Cost Planne Planner Action Planne 人 ww Planner Action Planne Cost r State Planner Action r State Cost Cost r State Planner Action Cost UG Planner Action Planne Cost r State IC 17

18 .IC UG 人 ww 工 w. 智 ai 18 能 cu 技 g. 术 cn 社工作流：第一步 – 在 Unity 内创建游戏区

19 .IC UG 人 ww 工 w. 智 ai 19 能 cu 技 g. 术 cn 社工作流：第一步 – 在 Unity 内创建游戏区

20 .IC UG 人 ww 工 w. 智 ai 20 能 cu 工作流：第二步 – 创建规划域技 g. 术 cn 社区

21 .IC UG 人 ww 工 w. 智 ai 21 工作流：第三步 – 添加特性能 cu 技 g. 术 cn 社区

22 . 区工作流：第四步 – 创建计划定义(Definition) 术 cn 社技 g. 能 cu 智 ai 工 w. 人 ww UG IC 22

23 .IC UG 人 ww 工 w. 智 ai 23 能 cu 技 g. 术 cn 工作流：第五步 – 添加行动(Action) 社区

24 .IC UG 人 ww 工 w. 工作流：第六步 – 运行智 ai 24 能 cu 技 g. 术 cn 社区

25 . 区工作流：第七步 – 规划查看器(Plan Visualizer) 术 cn 社技 g. 能 cu 智 ai 工 w. 人 ww UG IC 25

26 . 区解决方案术 cn 社技 g. 能 cu 编码求解：协商型 AI 学习智 ai • 您是设计问题，而非解决方案工 w. • AI 会为您解决疑难问题人 ww• • AI 可以对任何运行时情况作出反应可能需要智能域建模，来补偿运行时执行成本 UG IC 26

27 . 区 Unity 2019.1 > Package Manager > AI Planner 术 cn 社技 g. 能 cu 智 ai 工 w. 人 ww UG IC 27

28 . 区产品功能术 cn 社技 g. • 最先进的规划算法：能 cu 基于试验的启发树搜索（蒙特卡洛树搜索泛化）智 ai 工 w. • 不确定性下的规划：行动可能具有不同概率的多重影响人 ww • 使用 Unity 最新优化工具（基于 ECS） UG IC 28

29 . 区 Unity Machine 术 cn 社技 g. Learning Agents 能 cu Toolkit 智 ai 工 w. 人 ww UG IC 29

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