Μελέτη και υλοποίηση δέντρων συμπεριφοράς σε περιβάλλον Unity3D

Σπαντίδη Ουρανία (EL)

Η παρούσα πτυχιακή εργασία αποσκοπεί στην υλοποίηση δέντρων συμπεριφοράς (behavior trees) στη μηχανή βιντεοπαιχνιδιών Unity3D, με σκοπό τη δημιουργία μίας εύκολης και γενικής χρήσης βιβλιοθήκης. Θα μελετηθούν και αναλυθούν οι διαφορές των δέντρων συμπεριφοράς με άλλες τεχνικές που χρησιμοποιούνται στην ανάπτυξη τεχνητής νοημοσύνης στη βιομηχανία των παιχνιδιών. Ένας ακόμη στόχος αυτής της πτυχιακής είναι η διευκόλυνση στη μελέτη και τη δημιουργία δέντρων συμπεριφοράς, με γνώμονα την υλοποιημένη βιβλιοθήκη. Στο πρώτο κομμάτι της παρούσας πτυχιακής εργασίας θα παρουσιαστεί μια επισκόπηση της ανάπτυξης της Τεχνητής Νοημοσύνης στη βιομηχανία των βιντεοπαιχνιδιών αλλά και της σταδιακής ένταξης του συγκεκριμένου πεδίου στην ακαδημαϊκή κοινότητα. Θα γίνει επίσης σύγκριση με υπάρχουσες τεχνικές ανάπτυξης Τεχνητής Νοημοσύνης σε βιντεοπαιχνίδια, ανάλυση των πλεονεκτημάτων και των μειονεκτημάτων κάθε τεχνικής και ανασκόπηση στις δυνατότητες επεκτασιμότητας της ήδη υπάρχουσας μορφής των δέντρων συμπεριφοράς. Στο δεύτερο κομμάτι της εργασίας, θα περιγραφεί η μηχανή παιχνιδιών Unity3D καθώς και η αρχιτεκτονική των δέντρων συμπεριφοράς, καθώς και η εφαρμογή τους σε ένα παιχνίδι Αρπαγής Σημαίας (capture the flag). Θα αναλυθεί η χρήση της εφαρμοζόμενης βιβλιοθήκης στο παιχνίδι, η αρχιτεκτονική του δέντρου συμπεριφοράς που υλοποιήθηκε, καθώς και οι δυνατότητες επέκτασης της βιβλιοθήκης αλλά και η εφαρμογή της σε διαφορετικού τύπου βιντεοπαιχνίδι. (EL)

On this thesis, I have implemented a behavior tree structure on the Unity3D game engine, in order to create an easy and practical library. Differences among behavior trees and other artificial intelligence techniques used in the videogames industry will be presented and analyzed. An additional goal of this thesis is to provide a facilitation in studying and creating behavior trees, driven by the implemented library. The first part of this thesis will provide an overview of the general growth of artificial intelligence in the videogames industry, but also the gradual integration of this field in the academic community. There will be a presentation of the different techniques used in artificial intelligence in videogames and an analysis on their advantages and disadvantages compared to behavior trees. There will also be an overview of the potential scalability of the current form of behavior trees. The second part of this thesis will present the Unity3D game engine and the general architecture of behavior trees. Analysis of the implemented library and elaboration on its application on a Capture the Flag game will follow. Finally, possible extensions will be discussed, as well as suggested implementation patterns for different types of videogames. (EN)

born_digital_graduate_thesis

Πτυχιακή Εργασία (EL)

Graduate Thesis (EN)

Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών

Πέργαμος

Πτυχιακή Εργασία

Ελληνική γλώσσα

2016

uoadl:1324300

https://pergamos.lib.uoa.gr/uoa/dl/object/uoadl:1324300