قم بالسفر إلى عوالم لا حصر لها، واكتشف المناظر الطبيعية التي لم ترها من قبل، والتقى بالحضارات الغريبة الفريدة في كل لعبة. لم يعد الأمر مجرد يوتوبيا للترفيه الرقمي. شكرا ل إنشاء المحتوى الإجرائي (PCG)، تم تعزيزها الآن بـ الذكاء الاصطناعي (AI)يشهد عالم ألعاب الفيديو أحد أكثر تحولاته إثارة.
على مدى سنوات، واجه المطورون التحدي الهائل المتمثل في تصميم بيئات ديناميكية قابلة للتشغيل مرة أخرى دون الحاجة إلى إنشاء كل عنصر يدويًا. اليوم، الجمع بين الخوارزميات الحتمية والشبكات العصبية والتعلم الآلي يتيح لعوالم اللعبة أن تتطور، وتتكيف مع سلوك اللاعب، وتصبح تجارب فريدة.
ما هو توليد المحتوى الإجرائي؟
التوليد الإجرائي هو العملية التي يتم من خلالها إنشاء بيانات اللعبة تلقائيًا باستخدام الخوارزميات، دون الحاجة إلى تدخل يدوي لكل عنصر. سواء كان كوكبًا أو مهمة أو كائنًا أو حتى أغنية، فإن المحرك الإجرائي مسؤول عن إنتاج محتوى فريد بناءً على متغيرات محددة.
وهذا لا يعني أن كل شيء عشوائي.. المفتاح هو استخدام الإجراءات القائمة على المنطق والقواعد الرياضية والبذور التي تولد نفس النتيجة إذا تكررت. وبالتالي، لاعبين اثنين يستخدمان نفس البذرة في بيئة تم إنشاؤها إجرائيًا، سوف يرون نفس العالم، حتى لو لم يتم تصميمه بشكل مباشر من قبل البشر.
تتضمن بعض التعريفات الرئيسية لـ PCG ما يلي:
- إنشاء المحتوى الخوارزمي مع الحد الأدنى من المدخلات الخارجية.
- إنشاء برامج مبنية على القواعد، في كثير من الأحيان مع نتائج غير متوقعة.
- نموذج التنمية الذي يحل محل التصميم اليدوي التقليدي.
الكفاءة هي إحدى فضائلها العظيمة. يمكن لخوارزمية واحدة مُحسَّنة جيدًا أن تُولِّد ملايين العناصر المختلفة، مما يوفر الموارد والوقت وطاقم التصميم. كما يسمح لك بإنشاء عوالم تتكيف مع كل لاعب، مما يزيد من إمكانية إعادة اللعب دون حدود.
السحر وراء الأرقام العشوائية الزائفة
المفهوم الأساسي في توليد الإجراءات هو استخدام أرقام عشوائية زائفة. على عكس الأحداث العشوائية البحتة (مثل رمي النرد)، يتم توليد هذه الأحداث من خلال خوارزميات حتمية وبالتالي يمكن تكرارها ببساطة باستخدام نفس البذرة.
وهذا يسمح للمطورين إنشاء محتوى "فريد" وقابل للتكرار. على سبيل المثال، سيؤدي تطبيق بذرة محددة على خوارزمية إجرائية دائمًا إلى نفس التضاريس أو الكهف أو الزنزانة، مما يسهل الاختبار واللاعبين المتعددين والاتساق السردي.
أدوات مثل الفصل Random من الوحدة اجعل ذلك إن تنفيذ هذه المولدات أصبح أكثر سهولة، وتسمح بكل شيء بدءًا من تبديلات النصوص البسيطة (مثل إعادة ترتيب الحروف في "Hello World") إلى أنظمة توليد المستويات أو الكهوف المعقدة ثنائية وثلاثية الأبعاد.
من الفوضى إلى العالم: مثال عملي مع الكهوف المولدة تلقائيًا
أحد أهم التطبيقات التعليمية لـ PCG هو إنشاء الكهوف. استخدام أتمتة خلوية مثل مور، يمكننا محاكاة الهياكل الجيولوجية المعقولة. كيف يعمل؟
يبدأ من شبكة حيث تمثل كل خلية التربة أو الصخور. يتم تحديد مكان وجود الجدران من خلال المرور العشوائي الأول. ويتم بعد ذلك تطبيق قواعد الحي: إذا كانت الزنزانة محاطة بأكثر من أربعة جدران، فإنها تصبح جدارًا أيضًا. مع كل تكرار، تتحول الفوضى الأولية إلى بنية متماسكة.
النتائج هي عبارة عن كهوف قابلة للعب وجذابة بصريًا ومختلفة تمامًا في كل جولة، ما لم يتم استخدام نفس البذرة. هذه الخوارزمية البسيطة توضح كيفية يفتح المحتوى الإجرائي أبوابًا لا حصر لها بموارد قليلة.
التطور: الذكاء الاصطناعي في خدمة الإبداع الإجرائي
حتى وقت قريب، كانت خوارزميات توليد الإجراءات حتمية وقابلة للتنبؤ. اليوم، مع دمج الذكاء الاصطناعي، وخاصة من خلال الشبكات العصبية والتعلم العميق (تعلم عميق), لقد تغيرت الصورة البانورامية بشكل جذري.
يتيح الذكاء الاصطناعي للعوالم التكيف في الوقت الفعلي مع اللاعب، إنشاء سلوكيات أو حوارات أو أحداث أو مستويات وفقًا لأسلوب اللعب الخاص بك. وهذا لا يعزز الانغماس فحسب، بل يحول التجربة إلى شيء فريد ومتطور حقًا. لفهم كيفية قدرة الذكاء الاصطناعي على تعزيز عملية إنشاء الإجراءات، تفضل بزيارة هذه المقالة على الواقع الممتد والبيئات الذكية.
وتشمل بعض تطبيقاتها العملية الحالية ما يلي:
- الشخصيات غير القابلة للعب ذات السلوكيات الواقعية التي "تتعلم" من اللاعب.
- الحوارات المخصصة التي لا تعتمد على الأشجار المحددة مسبقًا.
- الفن والموسيقى وتوليد تصميم المستوى بدون تدخل مباشر.
- الاختبار الآلي من العوالم المولدة، وتوقع الأخطاء قبل اللعب.
على سبيل المثال، تم تطوير نظام صوفي للعبة غران توريزمو، يسمح للسيارة التي يقودها الذكاء الاصطناعي تعلم من كل لعبة لتصبح لا تقهر إذا لم يتم تحديد أي حدود. يفتح هذا النوع من التقدم الباب أمام مناقشات أخلاقية وتصميمية حول الصعوبة الديناميكية.
أمثلة لألعاب الفيديو التي تدمج PCG والذكاء الاصطناعي
هناك العديد من الألعاب التي كانت بمثابة تجارب ناجحة لهذه التقنيات. ومن أبرزها:
لا يوجد رجل السماء: أحد الأمثلة الأكثر طموحًا في مجال توليد الإجراءات. يخلق 255 مجرة تحتوي على أكثر من 18 تريليون كوكبكل منها لها نباتاتها ومناخها وحيواناتها وحتى حضاراتها الذكية. كل ذلك من خلال مجموعة من الخوارزميات الحتمية والصوت الإجرائي الناتج عن العينات الموسيقية.
ماين كرافت وتيراريا: مستعمل ضوضاء بيرلين لبناء بيئات واسعة قابلة للتغيير والتخصيص بناءً على اللاعب وبذرته الأولية. بجانب، إنهم يقدمون آليات الاستكشاف والبناء التي تمتزج بسلاسة مع التوليد الإجرائي..
تجليد إسحاق: يستخدم غرفًا مصممة مسبقًا متصلة بشكل عشوائي لتقديم زنزانات فريدة في كل لعبة، على الرغم من أنها محدودة بكمية المحتوى الذي صممه البشر مسبقًا.
اليسار 4 الميت وتتميز تكملة الفيلم بوجود "مخرج الذكاء الاصطناعي" الذي يضبط صعوبة وسرعة اللعب بشكل ديناميكي بناءً على الضغط الحالي للاعب، تقدم تجربة تكيفية بدون نص ثابت.
مولدات المحتوى الإجرائي في 2D و3D وما بعد ذلك
لا يقتصر التوليد الإجرائي على الخرائط أو التضاريس فقط. يمكن تطبيقه على الشخصيات والإعدادات والموسيقى وحتى على هياكل السرد بأكملها. على سبيل المثال، في مجال ثنائي الأبعاد، يتم استخدام الضوضاء لتحديد ارتفاعات التضاريس، أو كمية النباتات، أو وضع المياه. في تقنية الأبعاد الثلاثية، تصبح هذه التقنيات أكثر تعقيدًا ولكنها تقدم واقعية مذهلة.
باستخدام أنماط الضوضاء في جميع الأبعاد، يمكن للمطورين إنشاء كل شيء بدءًا من المناطق الجبلية إلى الكهوف تحت الأرض وحتى المدن العائمة. حتى ال وضع الأشياء (الأشجار، الأعداء، الصناديق) يمكن أن تتبع منطقًا محددًا يحترم السياق والصعوبة والجماليات المرغوبة.
يمكنك تحديد قواعد مثل "ضع الحمم البركانية فقط أسفل ارتفاع معين" أو "تفرخ الخفافيش في الكهوف الكبيرة"، ودمج هذه الشروط مع المعلمات المستمدة من سلوك اللاعب للحفاظ على بيئة متماسكة بشكل عام.
الذكاء الاصطناعي والواقع الممتد: عوالم متكيفة في الوقت الفعلي
إلى جانب التقنيات التقليدية، تندمج الذكاء الاصطناعي أيضًا مع الواقع الافتراضي (VR) والواقع المعزز (AR) لتقديم تجارب أكثر غامرة. في ألعاب مثل نصف الحياة: أليكسيستجيب الأعداء بشكل ديناميكي للبيئة والأشياء الافتراضية، ويقومون بتكييف تكتيكاتهم بناءً على موقع اللاعب الفعلي.
En بوكيمون GO، يقوم الذكاء الاصطناعي بتحليل الموقع الجغرافي للمستخدم ويولد أنواعًا محددة اعتمادًا على المنطقة أو الوقت أو المناخ. وهذا لا يؤدي إلى زيادة إمكانية إعادة التشغيل فحسب، بل يقدم أيضًا عوامل حقيقية في المنطق الإجرائي.
التأثير المهني والأدوار الجديدة في الصناعة
إن إضافة الذكاء الاصطناعي وتوليد الإجراءات لا يؤثر على اللاعب فحسب: كما قامت أيضًا بإعادة تعريف الملفات الشخصية المهنية في تطوير ألعاب الفيديو.. وقد ظهر خبراء جدد مثل:
- مصممو الأنظمة الإجرائية، مع التركيز على إنشاء خوارزميات تعمل على توليد محتوى متماسك.
- مهندسو الذكاء الاصطناعي يطبقون على ألعاب الفيديو، والتي تدرب النماذج على أتمتة السلوكيات والتفاعلات.
- محللو بيانات سلوك اللاعبين، والتي تغذي الإحصائيات في أنظمة التخصيص الإجرائية.
علاوة على ذلك، فإن استخدامه يحسن العمليات مثل الاختبار الآلي، ويقلل التكاليف ويسرع الإنتاج. لم يعد الفريق بحاجة إلى البحث في كل خريطة للتحقق من الأخطاء: يمكن للنظام اكتشافها بعد محاكاة آلاف الألعاب الافتراضية في ثوانٍ.
وذلك بفضل شبكات GAN (شبكات الخصومة التوليدية)، فمن الممكن أيضا إنشاء وجوه NPC فريدة وواقعية على نطاق واسع، وهو أمر تظهره بالفعل أدوات قوية مثل StyleGAN من NVIDIA في الممارسة العملية.
كما اللعبة كخدمة مع اكتساب تقنية (GaaS) زخمًا أكبر، أصبحت الحاجة إلى المحتوى الثابت أكثر وضوحًا. يعد PCG والذكاء الاصطناعي حلولاً فعالة لتشغيل هذه العناوين طويلة الأمد مع عوالم متغيرة باستمرار.
La التآزر بين الخوارزميات والإبداع والبيانات يفتح أحد العصور الذهبية لصناعة ألعاب الفيديو. يقترب بشكل متزايد من محاكاة واقعه الخاص، حيث يعيش كل لاعب قصة فريدة من نوعها في الكون الذي يتفاعل معه ويتطور مع مروره.
