AI 给电子游戏带来了什么?
发布时间: 2022-11-19

来源:人民邮电报 作者:本报记者 赵乐瑄

AI技术正在重构电子游戏产业,并深刻改变人们对于游戏的认知。

在游戏设备领域,DLSS等技术充分利用AI的深度学习,在保证较高画面质量的同时大幅提高游戏帧速率,让玩家不再需要在画面质量与游戏流畅度之间艰难抉择。

在游戏制作、运营及周边生态领域,AI的运用则可以大幅提高游戏模型、交互、剧情、对白的制作效率,显著降低经济与人力成本。

以更宏观的视角审视AI与电子游戏的关系,通用人工智能正在逐渐成为现实:昔年AlphaGo击败人类顶级围棋选手,今有AI战胜职业游戏玩家。在日前举办的世界人工智能大会上,手机游戏《王者荣耀》的5名职业电子竞技选手被AI“王者绝悟”大比分击败,AI在技术上已经可以达到职业电子竞技的水准,其前沿创新价值以及应用价值快速凸显,而诸如元宇宙(Metaverse)等尚处于“青萍之末”的新概念也逐渐成为多方关注的焦点。

AI显著降低了玩家进入游戏世界的门槛。在现代游戏中,实时渲染的帧并非直接输出显示,而是先对其执行后期处理图像增强步骤。PC将来自多个渲染帧的输入组合在一起,在保留画面细节的同时,消除诸如锯齿等视觉失真现象。但是,这个过程往往需要大量运算,极为消耗设备性能。而通过利用深度学习超级采样(DLSS)等技术,能够显著降低因设备性能不足带给玩家的影响。

具体而言,DLSS是一项AI渲染技术,其能够提高帧速率,同时生成精美、清晰的游戏图像。换言之,就是在不用渲染更多像素的情况下,通过AI“计算”出更高分辨率的图像。DLSS的AI渲染技术不仅进一步提升了帧速率,还为玩家提供了一定程度的性能优化空间,允许玩家增强图形设置并提升游戏体验。

DLSS的基本工作原理是利用英伟达神经图形框架NGX,在超级计算机中以极低的帧速率和每像素64个样本对数万张高分辨率的图像进行离线渲染,从而训练出一个深度神经网络。此后,基于大量训练所获得的数据,AI就可以将分辨率较低的图像作为输入,构建相应的高分辨率图像。训练好网络后,NGX会通过Game Ready驱动程序和OTA更新将AI模型传递到玩家的PC或笔记本电脑中。

目前,最新的DLSS 2.0技术可在仅渲染四分之一到半数像素的前提下,提供与原始分辨率相媲美的画质,减轻设备负担并大幅提升帧速率。以游戏《赛博朋克2077》为例,在PC平台配置一定的情况下,以最高画质、4K分辨率运行游戏,DLSS 2.0技术可以让游戏帧速率提升约2.6倍。

AI融入游戏制作和运营全生命链。在很多类型的游戏中,都会出现诸如非玩家角色(NPC)等各种各样的单位(unit),即游戏背景中非玩家操控的陪衬人物。在单位的制作层面上,AI的运用由来已久。1992年发行的《德军总部3D》就借助有限状态机(Finite State Machine)的机制实现了基本的AI运用。游戏设计者先根据具体游戏场景创建若干个单位可能经历的所有事件的列表,然后为单位设定每一事件的具体响应,从而达成简单交互。然而这种简单的“触发-反应”机制让游戏内的单位缺乏“自主思考”的能力,因而玩家的实际体验并不好。

如今随着AI技术的快速发展,游戏中的AI已经不局限于有限状态机了。诸如蒙特卡洛树搜索(MCST)等算法技术在游戏制作过程中的逐渐运用,让游戏中形形色色的单位表现得更具随机性并接近现实世界中人们的真实反应。

AI同样在游戏动画制作过程中“发光发热”。过去,动画大多依赖经验丰富的动画师手动制作完成。网易伏羲AI实验室人工智能专家丁彧表示,一段时长10秒的动画通常需要两天甚至一周的时间才能完成,就算利用近些年流行的动作捕捉技术,依旧需要大量时间进行数据捕捉以及手动矫正。

现在,通过利用深度神经网络训练,捕捉人类行为和语言之间的时序相关性,从而达到快速生成高质量动画、降低时间成本的目的。通过训练,不仅得到大量动作数据,还得到大量配对同步的语音、表情。AI可以在大量学习积累后设计出多种派生的动作模型,以适用于游戏中的不同场景。这大大减轻了开发者的开发负担,缩短游戏开发周期,对于游戏公司而言不仅节省了人力成本,而且可以使游戏内容更加完善,产品更具市场竞争力。

此外,AI正在被用于游戏内生态环境改善。在游戏中,玩家之间的交互往往会产生大量信息,其中不乏低俗甚至违法违规的有害信息。以游戏内的公共频道、对局语音等交流为例,其中经常会有玩家发布低俗有害信息等敏感内容,且防不胜防,这给运营方的监管提出挑战。过去,针对这类信息一般采用的是关键词识别技术,但这种技术手段难以应对变体、谐音等形式。现在,通过利用AI技术采用卷积神经网络和BERT预训练语言模型,可以有效识别文字变体,并构建了一套半自动新词挖掘系统,让游戏中的有害信息无所遁形。

AI重构电子游戏,新技术新概念加速崛起。近日,腾讯AI Lab研发的策略协作型AI“王者绝悟”大比分击败《王者荣耀》职业选手的消息一度上了“热搜”,其背后是我国多智能体系统研究的快速发展。多智能体系统具有自主性、分布性、协调性的优势,并具有自组织能力、学习能力和推理能力,可以协助解决大型、复杂的现实问题。

以《王者荣耀》为代表的多人在线战术竞技游戏拥有角色选择、技能应用、路径探索、团队战略决策等诸多操作可能性,AI 需要在非透明、高度复杂的环境下快速做出正确决策。“王者绝悟”作为多智能体系统,其研究成果在一定程度上可以应用到诸如区域经济预测、城市规划管理等领域,因为只要参与决策的AI够“聪明”,那么就能根据环境的动态变化实时做出反应。

多智能体系统的研究在未来还有很大进步空间,腾讯互动娱乐天美L1工作室总经理黄蓝枭曾表示,环境的不确定性、获取信息的局限性、个体目标与全局目标一致性的差异、高算力要求等原因,是目前多智能体系统研究面临的挑战。

除此以外,以元宇宙为代表的新一代游戏概念正在加速崛起。所谓元宇宙,是指由AI、VR/AR等技术支持的虚拟网络世界。元宇宙的经典影视形象为电影《头号玩家》中的虚拟世界“绿洲”。AI——特别机器学习、深度学习技术的快速发展,是元宇宙概念崛起的关键因素。元宇宙作为一个对标现实世界的存在,无疑需要足够丰富的信息提供给用户作为消费对象,此时便需要基于AI的数字内容生成技术,用AI生产可供用户消费的内容。

腾讯游戏副总裁刘铭表示,眼下不仅是游戏公司,包括Facebook、Netflix等全球大型科技企业也纷纷宣布开展对游戏领域的更多探索。在其背后,无疑是对元宇宙赛道的提前布局。

“科技创新是包括游戏在内的数字文化产业提质增效的首要动能。”在近日召开的中国国际数字娱乐产业大会(CDEC)上,全国政协委员、中国音像与数字出版协会理事长孙寿山强调,要进一步融合AI等技术创新成果,催生新业态、培育新动能,推动游戏企业换挡升级。

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