Mais humano do que humano? Como o futuro da IA ​​dos videogames mudará a maneira como jogamos

(Crédito da imagem: Ubisoft)

Uma coisa estranha aconteceu durante o desenvolvimento de Assassin's Creed Valhalla . Enquanto o diretor do jogo Eric Baptizat estava testando uma versão, ele percebeu que estava sendo seguido em todos os lugares por dois personagens não-jogadores. Não importa onde ele fosse, não importa o que ele fizesse, esses guerreiros estariam lá. Parecia que alguma peculiaridade no sistema MetaAI da Ubisoft, que dá aos NPCs persistência e propósito em um mundo de jogo, os tornou discípulos zelosos. Ficando um pouco frustrado, Baptizat viajou rapidamente para o outro lado do país para se livrar deles. Dez minutos depois, eles apareceram. Eles atravessaram a Inglaterra para alcançá-lo – seu líder e herói. Ninguém projetou isso para acontecer, mas como um comportamento não intencional, isso nos diz muito sobre onde a inteligência artificial nos videogames está hoje e como ela precisa evoluir no futuro.

De certa forma, a IA dos videogames não evoluiu muito na última década – pelo menos em termos da maneira como os personagens não-jogadores agem e reagem em mundos virtuais. A maioria dos jogos usa técnicas como árvores de comportamento e máquinas de estado finito, que dão aos agentes de IA um conjunto de tarefas, estados ou ações específicas, com base na situação atual – como seguir um diagrama de fluxo. Estes foram introduzidos nos jogos durante a década de 1990 e ainda funcionam bem, principalmente porque os jogos de ação e aventura da última geração não exigiam grandes avanços na complexidade comportamental.

A maioria dos NPCs simplesmente patrulha uma área específica até que o jogador interaja com eles, momento em que eles tentam se tornar um alvo mais desafiador para acertar. Isso é bom em espaços confinados, mas em grandes mundos onde os NPCs têm a liberdade de vagar, simplesmente não escala. Técnicas de IA mais avançadas, como aprendizado de máquina – que usa algoritmos para estudar dados recebidos, interpretá-los e decidir um curso de ação em tempo real – dão aos agentes de IA muito mais flexibilidade e liberdade. Mas desenvolvê-los é demorado, computacionalmente caro e um risco porque torna os NPCs menos previsíveis - daí a situação de perseguição de Assassin's Creed Valhalla.

No entanto, à medida que os jogos de mundo aberto e baseados em narrativa se tornam mais complexos e os PCs e consoles modernos exibem ambientes cada vez mais autênticos e detalhados, a necessidade de técnicas de IA mais avançadas está crescendo. Vai ser estranho e alienante ser lançado em um mundo quase fotorrealista cheio de sistemas intrincados e possibilidades narrativas, apenas para descobrir que personagens não-jogadores ainda agem como robôs sem alma.

A cidade humana

(Crédito da imagem: Ubisoft)

Isso é algo que os desenvolvedores que ultrapassam os limites do design de jogos de mundo aberto entendem. A Ubisoft, por exemplo, tem equipes dedicadas de pesquisa de IA em seus estúdios de Chengdu, Mumbai, Pune e Montpelier, bem como um Laboratório de Inovação Estratégica em Paris e o laboratório La Forge do estúdio de Montreal, e está trabalhando com empresas de tecnologia e universidades em IA acadêmica. Tópicos de pesquisa.

Um exemplo prático de tudo isso é Assista Legião de Cães , que tem uma boa alegação de ser a primeira aventura de mundo aberto verdadeiramente da próxima geração. Para criar uma Londres autêntica cheia de habitantes vivos e altamente individuais, o estúdio desenvolveu seu sistema de Censo, que cria biografias detalhadas e rotinas diárias para qualquer NPC com quem você interage, incluindo relacionamentos com outros personagens do mundo – então, se você atropelar um pedestre um dia, seu irmão ou melhor amigo angustiado pode vir atrás de você no dia seguinte.

“Além disso, temos um sistema de comportamento de grupo que gera eventos de ramificação, como crimes e verificações de identidade policial”, diz Martin Walsh, diretor técnico de IA e jogabilidade da Watch Dogs Legion. 'Se acontecer de você ver alguém com problemas, você pode ajudá-los, e isso também fará com que eles gostem de você pessoalmente e do DedSec como um todo. Também escalamos pessoas com quem você interagiu antes para papéis coadjuvantes em missões futuras. Os personagens de Watch Dogs: Legion têm vidas além do que você vê inicialmente, e se você decidir intervir em suas vidas, isso terá consequências duradouras.'

(Crédito da imagem: Ubisoft)

'Os personagens de Watch Dogs: Legion têm vidas além do que você vê inicialmente e se você optar por intervir em suas vidas, isso terá consequências duradouras'

Martin Walsh

Para a Ubisoft, este é apenas o primeiro passo de um processo contínuo. 'O maior desafio para a IA é imitar o que talvez seja a capacidade mais complexa e misteriosa do cérebro humano: a imaginação', diz Julien Desaulniers, líder da equipe de programação de IA e jogabilidade em Assassin's Creed Valhalla. 'Ter a IA gerando conteúdo narrativo está levando isso a um nível totalmente novo, que nem mesmo todos os seres humanos podem ter um bom desempenho.'

O que ele e Walsh prevêem é uma nova geração de agentes de IA que podem ter um papel mais ativo e inteligente na narrativa do jogo, talvez gerando novas missões e elementos de histórias paralelas em tempo real. Isso exigirá uma combinação de tecnologias emergentes de IA, com as quais os desenvolvedores estão apenas começando a lidar. Um exemplo é o processamento de linguagem natural (NLP), um tipo de programa de IA que simula a comunicação humana escrita ou falada – em outras palavras, ele escreve ou (em combinação com a síntese de fala em tempo real) fala como uma pessoa.

O uso da PNL em jogos permitiria que as IAs construíssem elementos conversacionais semelhantes aos humanos e depois os falassem de maneira naturalista, sem a necessidade de linhas de diálogo pré-gravadas realizadas por um ator. Combine isso com a animação de personagens assistida por IA, que muitos estúdios estão usando agora para aumentar a captura de movimento e tornar os personagens mais naturalmente responsivos ao ambiente, e você pode ter NPCs que podem pensar, falar, agir e planejar como pessoas reais .

Ensinando um jogo a agir

(Crédito da imagem: Ubisoft)

Estamos um pouco longe disso ainda, mas está chegando. “A capacidade dos NPCs de dizer coisas que não foram planejadas, não registradas com antecedência, é um aspecto da tecnologia que ainda não conseguimos dominar”, diz Desaulniers. 'Embora tenhamos sistemas trabalhando para nós que podem fornecer falas com performances razoavelmente convincentes em termos de atuação virtual, ainda não estamos 'lá' para fazer isso em tempo real enquanto o jogador interage com o mundo do jogo. No geral, este é um desafio muito empolgante para nós, com um tremendo potencial para desenvolvedores de tecnologia e contadores de histórias.' Walsh concorda: 'Em um futuro próximo, a síntese de voz e animação será boa o suficiente para nos permitir criar personagens e histórias sem ter que fazer o mo-cap e gravar todos os dados. Isso permitiria uma geração de conteúdo muito mais rápida, o que poderia realmente mudar a forma como criamos personagens e que tipos de histórias podem ser contadas.'

Já existem empresas trabalhando para isso. A startup britânica Sonantic desenvolveu uma tecnologia de voz artificial, uma espécie de ator virtual, que pode fornecer linhas de diálogo com profundidade emocional convincente, adicionando medo, alegria e choque, dependendo da situação. O sistema exige que um dublador real forneça algumas horas de gravações de voz, mas a IA aprende a voz e pode desempenhar o papel em si. A Sonantic já está trabalhando com vários estúdios, incluindo Splash Damage e Obsidian, e eles estão usando principalmente durante os estágios de desenvolvimento para testar o diálogo no jogo, mas no futuro, a tecnologia pode ser usada para fazer o diálogo no jogo muito mais contextual e reativo. “Em breve, as vozes estarão ao vivo, dinamicamente no jogo”, diz a cofundadora e CEO Zeena Qureshi. 'Se seu personagem estiver sem fôlego, ele soará sem fôlego. Se você ofendeu um personagem em um nível anterior, ele parecerá irritado com você mais tarde.'

Esse avanço da IA ​​no processo de desenvolvimento não se trata de substituir os escritores e designers de jogos – a Ubisoft não vai apenas entregar Far Cry 7 à Skynet. Mas isso pode levar a grandes mudanças na maneira como as histórias se desenrolam e na maneira como interagimos com os NPCs. Talvez finalmente acabemos com as cutscenes não interativas intrusivas, com NPCs inteligentes capazes de entregar momentos de história e exposição durante o jogo, em momentos em que cada jogador individual precisa experimentá-los, dependendo do que já fez e viu. Também podemos ver a parte de trás das árvores de diálogo pré-escritas e fixas em RPGs como Mass Effect e The Witcher – um agente de IA com um componente de PNL poderia se envolver em conversas realistas com os jogadores, seja por voz ou texto na tela, criando a perspectiva de namorando Garrus muito mais envolvente.

(Crédito da imagem: Obsidiana)

'Se seu personagem estiver sem fôlego, ele soará sem fôlego. Se você prejudicou um personagem em um nível anterior, ele parecerá irritado com você mais tarde'

Zeena Qureshi

O uso de técnicas de aprendizado de máquina também pode tornar os NPCs mais reativos às ações dos jogadores. Pense naqueles momentos no jogo em que os personagens fazem longos discursos enquanto exploramos a sala, pulando nas mesas, pegando plantas, chegando bem perto do orador... eles são um agente de IA com animações assistidas por PNL e IA, eles podem reagir. 'Definitivamente veremos jogos em que o NPC dirá 'por que você está colocando esse balde na cabeça?'' diz o pesquisador de IA Julian Togelius. 'Isso é algo que você pode construir a partir de um modelo de linguagem e de um modelo de percepção, e isso realmente promoverá a percepção da vida.

'Quero dizer, como você descobre se está falando com um chatbot ou um funcionário de atendimento ao cliente quando está online? Bem, você faz isso forçando-os a reconhecer e responder a algo que você disse ou fez - isso é atualmente subutilizado no design de videogames e acho que será usado muito mais no futuro, então eles entendem o jogador em alguns aspectos. caminho. É a ilusão da vida.

Togelius, que está trabalhando em um projeto de videogame não anunciado que utiliza essas tecnologias, está animado com a perspectiva de agentes autônomos tagarelas. 'Você seria capaz de usar entradas de forma livre e as saídas seriam diferentes a cada vez, o que seria muito mais crível. Você também pode ter uma interface estilo Mass Effect, onde o jogador simplesmente estipula 'diga uma coisa ameaçadora', e se você perguntar a mesma coisa muitas vezes seguidas, o modelo de linguagem pode ficar realmente irritado com você e dizer para você sair .'

Aulas de idiomas

(Crédito da imagem: Warner Bros Interactive)

'A outra inspiração constante é o RPG de mesa; estamos basicamente tentando ser grandes Dungeon Masters digitais'

Michael de Plater

Vários codificadores de IA com quem conversamos ficaram particularmente empolgados com o GTP-3, o modelo de PNL altamente avançado desenvolvido pelo laboratório OpenAI, com sede em São Francisco, de propriedade de Elon Musk. O GTP-3, que pode ler enormes quantidades de texto e gerar seu próprio conteúdo escrito, já foi empregado para criar artigos de revistas e jornais. Então, podemos ver uma aventura de mundo aberto com NPCs equipados com GTP-3 no futuro? “Você obtém resultados muito bons e variados com o GTP-3, mas há um problema de controle, e a Open AI está muito ciente disso e do potencial de desastres de relações públicas”, diz Togelius. Em suma, e se você tiver um personagem de jogo de IA que decide usar insultos racistas ou sexistas, por exemplo, ou simplesmente enlouquecer no mundo do jogo?

É algo que a Monolith Productions, a equipe por trás de Middle-earth: Shadow of War, está ciente de que se baseia em seu seminal Nemesis System, que cria rivalidades em tempo real entre o jogador e os NPCs. “Os avanços tecnológicos gerais em áreas como processamento de linguagem natural e geração de texto são fascinantes”, diz Michael de Plater‏, vice-presidente criativo do estúdio. 'Há um blog maravilhoso de Janelle Shane chamado AI Weirdness com ótimos exemplos da insanidade que a IA pode gerar, que fala de seus pontos fortes, mas também de suas limitações.'

“A ficção interativa é constantemente fascinante, e Emily Short tem um blog brilhante sobre narrativa interativa e IA”, continua de Plater. “No que diz respeito aos jogos recentes, a reatividade e a construção de relacionamento em Hades pela Supergiant Games foram brilhantes. A outra inspiração constante é o RPG de mesa; estamos basicamente tentando ser grandes Dungeon Masters digitais.'

A resposta para IAs desonestas pode ser um vocabulário rigidamente controlado e alguns prompts pré-escritos. “Você pode ter conversas de forma livre, mas também pode combinar isso com pedaços de texto roteirizado”, diz Togelius. 'Espero que dentro de um ano alguém tenha implementado essencialmente o GTP-3 em um jogo.'

Você está sendo vigiado

(Crédito da imagem: Rockstar)

'Digamos que você queira dar ao jogador uma missão de busca; você pode alterá-lo dependendo do que você espera que esse jogador faça'

Julian Togelius

Outra área da IA ​​que provavelmente se tornará mais importante no futuro é a modelagem do jogador, na qual as ações do jogador dentro de um jogo são estudadas e memorizadas pelo sistema de IA. Claro, vimos muitos jogos que apresentam inimigos que aprendem as táticas do jogador e alteram as suas próprias de acordo – o gênero de jogos de luta está cheio de exemplos – e também estamos acostumados a inimigos que chamam sua posição no mundo do jogo. Mas também adoramos jogos com personagens que simplesmente nos notam – como os NPCs que comentam sobre suas roupas ensanguentadas em Red Dead Redemption 2 , ou os bartenders em Assassino 3 que perguntam o que diabos você está fazendo escondido atrás da geladeira de bebidas.

Togelius vê exemplos muito mais avançados disso em um futuro próximo. 'Se você tem uma boa ideia do que um jogador pode fazer ou para onde ele gosta de ir no mundo, então há muitos padrões de história que podem ser instigados como missões de muitas maneiras diferentes', diz ele. 'Digamos que você queira dar ao jogador uma missão de busca, você pode alterá-la dependendo do que você espera que o jogador faça... se for o tipo de jogador que vai explorar ilhas distantes, você pode decidir para onde enviá-los. Há muitas missões leves que você pode reequilibrar, então há furtividade aqui ou combate ali, com base nas experiências anteriores do jogador. Você ainda pode projetar a linha de missões principal, mas então como isso se manifesta no jogo pode ser alterado com base no que você sabe sobre o jogador individual.'

Vimos muitos jogos, como Fable, com sistemas de moralidade simples, onde o mundo trata você de maneira diferente, se você foi bom ou mau. Mas a IA moderna pode adicionar mais nuances e complexidade, com o reconhecimento se manifestando de maneiras mais profundas do que pontos de reputação. “Se há um símbolo em particular que você sempre pede a um ferreiro para gravar em sua armadura, talvez outros personagens recebam o mesmo símbolo porque o viram em você. Além disso, quando você está caçando monstros, você sempre pode usar a mesma técnica de se esgueirar atrás deles e atirar neles com uma flecha envenenada, então você olha em volta e percebe que os NPCs estão fazendo da mesma maneira. Eles aprendem seus padrões de movimento e os replicam. Esse é o tipo de coisa que precisamos de aprendizado de máquina moderno para habilitar”, diz Togelius.

A modelagem do jogador também pode combinar com a PNL em futuras aventuras de mundo aberto, para que você possa ter pessoas no mundo do jogo recontando histórias umas para as outras sobre as coisas que você fez. Rumores e fofocas serão trocados entre NPCs, assim como mitos e lendas. Imagine chegar em uma vila em The Witcher 4 para encontrar um menestrel cantando músicas sobre seu último encontro com o dragão ou a maneira muito específica como você lidou com o Barão Sangrento.

Movimento e mimetismo

(Crédito da imagem: EA)

Como a Ubisoft, a Electronic Arts está fortemente envolvida na pesquisa de IA. A editora tem equipes centrais como a EA Digital Platform e uma divisão de pesquisa dedicada, SEED, trabalhando com tecnologias avançadas de IA. Como outros desenvolvedores, um de seus principais interesses é o uso da IA ​​para aumentar a criação de ativos, como texturas extremamente naturais e detalhadas, mas também animações de personagens mais autênticas e reativas. A capacidade de combinar animações mo-cap com respostas em tempo real será vital para garantir que os personagens interajam de maneira realista com mundos de jogos complexos, em vez de correr para portas ou subir escadas desajeitadamente.

“A mistura de animação e a correspondência de movimento agora estão sendo tratadas pelo aprendizado de máquina”, diz Tommy Thompson, diretor da consultoria, AI and Games, e um dos principais especialistas em inteligência artificial de videogame. 'Ele descobre os melhores pontos de mistura entre as animações e redireciona essas animações com base em diferentes contextos. Assim, um personagem seria capaz de se sentar em 10 cadeiras diferentes, usando a mesma animação, com o mecanismo de IA capaz de misturar os movimentos perfeitamente.'

No momento, a EA está investigando métodos de uso de aprendizado profundo para capturar movimentos realistas e semelhanças faciais diretamente do vídeo, em vez de ter que realizar sessões de captura de movimento caras e demoradas. “Isso é algo que terá um grande impacto na minha opinião, especialmente para jogos esportivos no futuro”, diz Paul McComas, chefe de animação da EA. 'Esses dados de movimento nos permitirão cobrir cada vez mais situações de jogo, e também parecerão mais naturais porque obteremos dados de animação de atletas reais 'na natureza', se você preferir, em oposição ao vácuo de uma captura de movimento estúdio.'

“Isso significa mais realismo, especialmente para esportes de contato, bem como movimentos e comportamentos mais realistas de grandes personalidades. Ser capaz de capturar novos materiais em vídeo também nos tornará mais reativos, como, por exemplo, introduzir rapidamente uma nova jogada de um atleta ou até mesmo criar cenários baseados em eventos da vida real, logo após acontecerem', diz McComas.

(Crédito da imagem: EA)

O futuro dos jogos

(Crédito da imagem: Jogos de guerrilha)

O que os jogos de próxima geração entregarão no futuro? Com o PS5 e o Xbox Series X finalmente aqui, sentamos com Sumo Digital, Bloober Team, Neon Giant e LKA para saber o que os jogadores devem esperar de uma nova geração de jogos.

A editora também está procurando usar uma combinação de aprendizado por reforço (onde uma IA aprende por tentativa e erro) e aprendizado por imitação (onde aprende observando e imitando ações humanas), para criar jogadores de FIFA e Madden que se comportam com precisão como seus reais -companheiros de vida. Mas há aplicações mais amplas disso. Se podemos treinar IAs para se comportarem como jogadores de futebol reais, podemos treiná-los para se comportarem como jogadores profissionais e streamers superstars também.

'Pense sobre isso no contexto de Fortnite ', diz Togelius. “Todo jogador pode ter a chance de jogar contra um Ninja virtual – há todo um subconjunto do público do jogo que mataria por essa oportunidade. Você pode pegar a melhor equipe de streamers de Sea of ​​Thieves e criar uma equipe de IA – embora isso seja muito difícil porque conseguir quatro jogadores humanos para jogar Mar de Ladrões efetivamente já é difícil o suficiente, quanto mais quatro IAs!'

A EA também está interessada em usar o aprendizado de máquina para aprimorar o conteúdo gerado pelo usuário. “Isso tornará mais fácil para os usuários criarem avatares parecidos com eles apenas com um telefone, capturar gestos e expressões faciais, além de oferecer ferramentas mais inteligentes para criar níveis e ativos de forma intuitiva”, diz Fabio Zinno, engenheiro de software sênior da EA. 'Também acho que o Processamento de Linguagem Natural ajudará os jogadores com deficiências, por exemplo, obtendo texto da fala.'

A próxima geração de aventuras de mundo aberto reagirá ao jogador, com missões que se adaptam às suas ações e preferências, e com personagens que simulam empatia e agressão, e que passam a conhecê-lo como indivíduo. Esses dois NPCs que Eric Baptizat da Ubisoft encontrou, que o rastrearam por todo o país, não porque o jogo lhes disse, mas porque eles queriam, podem realmente nos dizer muito sobre para onde os jogos estão indo. Reativo, observador, um pouco imprevisível às vezes. É meio irônico que toda essa pesquisa e desenvolvimento incrivelmente avançados esteja se transformando em algo aparentemente tão simples: o futuro dos jogos é se tornar mais como nós.

---

Muito obrigado a Tommy Thompson, que forneceu uma enorme quantidade de informações técnicas sobre IA para este artigo. Veja seu excelente canal no YouTube, IA e jogos , aqui .