Implementing a flexible artificial intelligence system for a video game : Case Northbound

Abstract

There are countless approaches to the implementation of artificial intelligence in video games. Nowadays there is a wide range of AI-related tools and extensions available for many of the popular game engines, and as such game developers do not necessarily have to develop their own AI solutions from the ground up. Utilizing third-party tools may save a large amount of development time, but a pre-made general-purpose tool may also often be less applicable than a custom tool designed specifically for the project at hand. The objective of the thesis was to design and implement an artificial intelligence system for Northbound, an action role playing game being developed by FakeFish Ltd. The system was created by combining and modifying existing AI tools for the Unity game engine. One of the main requirements of the system was a visual editor that could be used to create and modify AI behaviors without the need to write any actual programming code. During the development process, several types of AI architectures and tools designed for game AI development were reviewed in order to evaluate their applicability for the game project. A tool called Behavior Designer was chosen as the basis of the system, and a number of modifications and custom additions were made to supplement its feature set. The end result of the project was a workable system that lowered the barrier to modify and create AI behaviors for the members of the development team with little to no programming experience.Videopelien tekoälyhahmojen toteuttamiseen on olemassa lukemattomia eri lähestymistapoja. Moniin suosittuihin pelimoottoreihin on saatavilla lukuisia erilaisia tekoälytyökaluja ja laajennuksia, joiden ansiosta pelinkehittäjien ei välttämättä tarvitse kehittää tekoälyratkaisuitaan alusta asti itse. Valmiita työkaluja hyödyntämällä on mahdollista säästää huomattavasti kehitysaikaa, mutta ongelmaksi saattaa kuitenkin muodostua työkalujen puutteellisuus tai huono soveltuvuus kehitettävään peliin. Opinnäytetyön tavoitteena oli suunnitella ja kehittää tekoälyjärjestelmä FakeFish Oy -yrityksen Northbound-peliprojektin tekoälyhahmojen toteuttamista varten. Järjestelmä rakennettiin yhdistelemällä ja muokkaamalla olemassa olevia Unity-pelimoottorin tekoälytyökaluita tavoitteena saada aikaan kokonaisuus, joka yhdistää eri työkalujen parhaat puolet ja täydentää niitä kehitettävän pelin tarpeiden mukaan. Yksi päätavoitteista oli se, että tekoälyhahmoja pystyy luomaan ja muokkaamaan yksinkertaisen graafisen käyttöliittymän avulla ilman varsinaisen ohjelmointikoodin kirjoittamista. Kehitysprosessin aikana arvioitiin useiden tekoälyjen kehitykseen suunniteltujen Unity-pelimoottorin työkalujen sekä erityyppisten tekoälyarkkitehtuureiden soveltuvuutta Northbound-projektin tarpeisiin. Tämän lisäksi arvioinnin perusteella valitut työkalut integroitiin peliprojektiin ja niiden puutteita täydennettiin ohjelmoimalla järjestelmään muutamia uusia ominaisuuksia. Työn lopputuloksena valmistui käyttökelpoinen järjestelmä, joka mahdollistaa monipuolisten tekoälykäyttäytymisten luomisen graafisen käyttöliittymän avulla