Implementación de IA en Runtime: NPCs, Generación Procedural y Behavior Trees
Protocolo de IA para NPCs. Programación de lógicas de decisión (Behavior Trees), navegación espacial (A* Pathfinding) y sistemas sensoriales simulados.
Facultad de Ingeniería Videojuegos
Protocol Authority | Cardan Institute
Publicado
2024-06-12
Lectura
9 min (Protocolo)
Facultad de Ingeniería Videojuegos
Protocol Authority | Cardan Institute
Publicado
2024-06-12
Lectura
9 min (Protocolo)
Pathfinding: El Algoritmo A* (A-Star)
El algoritmo A* no explora a ciegas. Usa una heurística `f(n) = g(n) + h(n)` para adivinar cuál nodo es el más prometedor.
// Pseudocódigo del núcleo de A*
float Heuristic(Node a, Node b) {
// Distancia Manhattan o Euclidiana
return distance(a.position, b.position);
}
void FindPath(Node start, Node end) {
OpenList.Add(start);
while (!OpenList.IsEmpty()) {
Node current = OpenList.GetLowestFScore();
if (current == end) return ReconstructPath();
foreach (neighbor in current.Neighbors) {
float newG = current.g + distance(current, neighbor);
if (newG < neighbor.g) {
neighbor.g = newG;
neighbor.f = newG + Heuristic(neighbor, end);
neighbor.parent = current;
}
}
}
}Cerebros: FSM vs Behavior Trees
En los 90s usábamos Máquinas de Estados Finitos (FSM). Hoy, usamos Behavior Trees o GOAP.
| Arquitectura | Cómo funciona | Problema | Uso Ideal |
|---|---|---|---|
| FSM (Finite State Machine) | Estados rígidos (Idle, Run, Shoot). | Se vuelve un espagueti imposible de mantener. | Mario Bros, enemigos simples. |
| Behavior Tree | Nodos modulares (hojas y ramas). | Requiere más diseño inicial. | Halo, Uncharted, FPS modernos. |
| GOAP (Goal Oriented) | La IA planea su propia secuencia. | Muy costoso en CPU. | F.E.A.R., Sims. |
Sistemas Sensoriales
Una IA sorda y ciega es inútil. Simulamos sentidos con geometría:
- ◆Vista: Un cono (Producto Punto) + Raycast (para ver si hay paredes).
- ◆Oído: Una esfera de influencia. Si el jugador hace ruido dentro del radio `r` al cuadrado, la IA lo escucha.
- ◆Olfato: Rastros invisibles que se disipan con el tiempo (feromonas digitales).
IA Generativa (LLMs) en NPCs
Empresas como NVIDIA y Ubisoft están experimentando con integrar ChatGPT en NPCs (NVIDIA ACE). Esto permite conversaciones infinitas, pero presenta retos enormes de latencia y control (alucinaciones). Por ahora, sigue siendo experimental y no reemplaza a la IA de combate tradicional.
Consejo Profesional
Una IA perfecta es aburrida. La buena IA comete errores a propósito para darle oportunidad al jugador. Programar la 'estupidez artificial' es tan difícil como programar la inteligencia.
Conclusión
La Inteligencia Artificial en videojuegos es el pináculo de la programación lógica. Requiere un dominio total de estructuras de datos (árboles, grafos) y algoritmos de búsqueda. Es una de las especializaciones mejor pagadas de la industria.