Vortragsfolien

künstlichen Intelligenz
Wegfindung
Problemlösen durch Suchen
Uniformierte Suche vs. Informierte Suche
1
2
4
5
3
6
7
8
Baum
Spiel
Spielfigur
Umgebung
Rasteriesierung
Umgebungswerte
Aktion vs. Reaktion
Wegfindung
Tor
Baum
Battle
Schild
Dikstra
Berechnung des kürzesten Pfades
Keine negativen Pfade  Bellman-Ford
Arbeitsweise:
 Startknoten expandieren und Weglänge zu den Nachbarn
merken
 nächsten Knoten der expandiert wird anhand des kürzesten
Weges vom Startknoten zu einen noch nicht bearbeiteten
Knoten finden
 Diesen Knoten wieder expandieren und Nachbarwege
überprüfen
Dikstra Beispiel
1
2
6
2
3
3
1
1
4
Greedy
Verwendung einer heuristische
Suchfunktion
Bestimmt den nächsten zu
expandierenden Knoten nur nach der
heuristischen Funktion
Grund: vermutet das der Knoten der am
nächsten am Ziel liegt auch am
schnellsten zur Lösung führt
Greedy Beispiel
Start: 1
5
2
7
1
Fluss
2
2
8
3
Brücke
3
4
Ziel: 5
Heuristik (X5):
1: 2
2: 1
3: 3
4: 1
5: 0
A*
Verwendet ebenfalls eine heuristische
Suchfunktion
Bestimmt den nächsten zu
expandierenden Knoten nach der
heuristischen Funktion & dem bisher
gegangen Weg
Grund: auch der vorrangegangene
Weg hat einen Einfluss auf den besten
Weg
A* Beispiel
Start: 1
5
2
7
1
Fluß
2
2
8
3
Brücke
3
4
Ziel: 5
Heuristik (X5):
1: 2
2: 1
3: 3
4: 1
5: 0
Bewegung Allgemein
Aktion vs. Reaktion
Aktionsauswahl
Steuerung
Lokomotion
Orientierung
Bot-Bewegungen
Steuerung einzelner Figuren
Elementar: Seek, Flee & Arrival
Räuber und Beute: Pursuit & Evasion
Hindernissen Ausweichen
Zufall: Wanderer
Richtungsweisend: Pathfinding
Gruppenbewegung: Flocking
Kombination-Bewegungen
Serielle Abarbeitung
Erst fliehen, dann grasen
Entscheidung fällen, dann umsetzen
Parallele Abarbeitung
Zugleich Fliehen und Gegenständen
Ausweichen
Schwarm-Bewegungen
Steuerung in der Gruppe
Die 4 Regeln:
Seperation (Abtrennung)
Alignment (Orientierung)
Cohesion (Zusammenhalt)
Avoidence (Vermeidung)
Umwelt, Schwarm & Agent von Bedeutung
Spiele
Terrain Analyse
Influence Maps
Konvexe Hüllen
Way Points
Taktik und Formationen
Influence Maps
Idee: Gitternetz über die Spielwelt legen
In Zellen Werte speichern
Ein Wert repräsentiert die taktische
Bedeutung der Zelle
Cell Data (Mini Datenbank)
Erwünschenswerte Werte 
sortiernRang
Age of Empires, Warcraft
Konvexe Hüllen
Gelände in konvexe Hüllen unterteilen
Konvex  Zwei Punkte  Minimum
Keine Starren Zellen wie bei Influence
Maps
Vorteil bei dynamischen Gelände
Empire Earth
Way Points
Erreichbare Punkte in einer Welt
Punkte durch Kanten verbunden
Way Point Graph
Beschreibt Struktur eines Levels
Mini Datenbank
Automatisches- vs. Manuelles-Anlegen
Half Life, Quake
Zusammenfassung Terrainanalyse
Verschiedene Ansätze
Alle dienen als Datenbank
Wichtige Informationen des
Spielgeschehens
Entscheidung gebunden an Anforderung
des Spiels oder Umsetzbarer Techniken
Taktik
Influence Map  Taktik planen
Einteilung inZielder Einheiten in Gruppen
Regeln aufstellen (Schwachpunkt)
Feindliche
Feinde Streitmacht
Flanke
Pathfinding 
Taktische
Erweiterung
Direkter
Weg
Kontakt
Umweg aber sicherer
aufgrund
von Wegkosten
Front
Pathfinding arbeiten
Taktische
Start Erweiterung aufgrund von
Flanke
Feindzahl
Reserve
Bewegliche Bedrohungen
Formationen
Zusammenschluss von mehreren
Einheiten
Jede Einheit hat ihre feste Position
Geordnete koordinierte Bewegung
Linie, Reihen, Box, Keil, Kreis, Schildkröte
Nah vs. Fernkämpfer vs. Kavallerie vs.
Krank
Formationen Wegfindung
Ein Weg für eine Formation
Führungseinheiten bestimmen den Weg
Formation v = v der langsamsten Einheit
Engstelle passieren oder Hindernis
umlaufen
Nacheinander passieren (Formation bleibt)
Alternativen Weg suchen (Formation trennen)
Spiele Zusammenfassung
Vielseitiger Einsatz
Einzel und Schwarm
Keine konkreten Implementierungen
bekannt
C&C  A*?
Age2  Truppenbewegungen?
Crysis  Schwarm & Einzelbewegungen?
Total War  Formationsbewegung?
Film
Kein ordentliches Referenzierbares
Material
Lediglich Verwendung von SchwarmBewegungen
Menschen in Kostümen
oder in Kombi mit VR
Ein „Anführer“ Rest Computeranimiert
Batman, I-Robot, Herr der Ringe I-III
Robotik
Das wohl bekannteste Beispiel für Laien
Einerseits Mechanische Anforderungen
Andererseits Analyse der Umgebung
  Wegfindung sowie Sprachverarbeitung
Von A nach B mit kompletten Körper
Von A nach B mit Teilen des Körpers
Robo Cup
Wettbewerb von Robotern
Robo Cup Soccer
Robo Cup Rescue
Robo Cup Junior
– Robo Dance, Robo Rescue, Robo Soccer
Meilensteine
Japan und Roboter
Roboter 2010 auf Baustellen tätig
Kletternde Roboter
Roboter Rally
Endspiel 2050
Roboter  neue Lebensform, die nächste
Stufe der Evolution (Ausmaß jedoch
unklar)
Fragen
In welchen Spielen und Filmen könnt ihr
euch Vorstellen das Schwarmbewegung
zum Einsatz kommt?
Ausblicke in die Zukunft? Was kann noch
kommen oder ist die Wegfindung
erschöpft?
Wo könnte Wegfindung in Zukunft noch
Anwendung in der Industrie finden?