Reitinhaku ja tekoälyn päätöksenteko kaksiulotteisessa videopelissä

Abstract

Opinnäytetyössä käsitellään tekoälyä ja reitinhakua sekä teoreettiselta että käytännön kannalta. Opinnäytetyöllä ei ole toimeksiantajaa, vaan se toteutettiin itsenäisenä tutkimus- ja sovelluskehitysprojektina.

Työn tavoitteena oli antaa lukijalle käsitys tekoälyn historiasta ja tekoälyn osuudesta videopeleissä sekä esitellä tapoja soveltaa reitinhakualgoritmeja ja tekoälyn päätöksentekoon soveltuvia menetelmiä kaksiulotteisessa videopelissä. Tämän lisäksi työn tavoitteena oli luoda ihmispelaajan korvikkeena toimiva tekoäly kaksiulotteiseen monen yhtäaikaisen pelaajan videopeliin.

Videopeli ja tekoäly toteutettiin Game Maker 8 -ohjelmalla ja GML-skriptikielellä. Videopelin grafiikka toteutettiin GIMP 2 -ohjelmalla ja Game Maker 8 -ohjelman sisäisellä kuvanmuokkausohjelmalla.

Videopeliin toteutettu tekoäly onnistui toimimaan suhteellisen haastavana ja monipuolisena ihmispelaajien vastustajana. Tekoälyn ohjaaman pelihah-mon käyttäytymisestä ei saatu luonnollista, ja tekoälyn käyttäytymiseen jäi pieniä, korjattavissa olevia virheitä.

Vaikka työssä keskitytään kaksiulotteisiin videopeleihin, siinä esitellyt algoritmit ja menetelmät sekä niiden vertailu ovat hyödyllisiä kenelle tahansa videopelien kehittämisestä kiinnostuneelle. Työssä toteutettua videopeliä on mahdollista kokeilla osoitteessa www.yoyogames.com/games/110832-demolisher.

This thesis is about the theory and the practical approach to AI (artificial intelligence) and pathfinding in two-dimensional games. The thesis is an independent research and an application development project and does not have a commissioner.

The first goal of the thesis was to describe the history of AI and to explain the role of AI in video games. The second goal was to present ways to apply the pathfinding algorithms and AI decision-making methods to two-dimensional video games. The third goal was to develop a functional AI controlled substitute for a human player in a two-dimensional video game.

The video game and the AI were developed using the Game Maker 8 software and the GML scripting language. The graphics of the video game were created using the GIMP 2 software and the Game Maker’s integrated picture editor.

The artificial intelligence developed for this thesis managed to provide a relatively challenging and diverse opponent for human players, although the AI controlled character did not behave naturally compared to human players. In addition, some small, repairable errors were left in the AI behaviour.

This thesis focused on two-dimensional video games, but the algorithms and the methods described and compared in the thesis are useful to anyone interested in video game development. The video game developed for this thesis is available at www.yoyogames.com/games/110832-demolisher.