Evolución de la inteligencia artificial en Star Wars Battlefront II

Si llevas ya un tiempo jugando (o le has seguido la pista al juego), lo más probable es que te hayas fijado en que la implementación de jugadores no humanos, controlados por la IA (inteligencia artificial), ha sido crucial para la evolución de Star Wars™ Battlefront™ II durante este año.

Ya que los temas que más solemos tratar son los aspectos del juego más tangibles (por así decirlo), como nuevos planetas, héroes, refuerzos y demás; hemos pensado en tomarnos un momento para resaltar el trabajo de nuestros programadores y diseñadores en este ámbito.

Esperamos que os aporte una nueva perspectiva sobre el funcionamiento no tan visible de la IA, y que comprendáis cómo permite a nuestros diseñadores crear fantásticas experiencias de juego y momentos únicos con toda la esencia de Star Wars.

La nueva IA de Star Wars Battlefront II – Resumen

El comienzo del año 2019 marcó un hito histórico con el lanzamiento de Supremacía capital, que presentaba una tecnología de IA totalmente nueva. Por primera vez en el multijugador online de Star Wars Battlefront II, los jugadores podían luchar con y contra bots (otra forma de llamar a las unidades controladas por la IA).

Esta IA escala el combate, al aumentar la cantidad de soldados en el frente de batalla. Pero al mismo tiempo, permite disfrutar a los jugadores de cualquier nivel de habilidad, ya que los bots, en comparación con los jugadores veteranos curtidos en mil batallas, son blancos más fáciles.

Desde entonces, y como parte de la actualización de la Cooperación, la IA ha cobrado un papel protagonista en nada menos que dos nuevos modos de juego: Cooperativo online y Acción instantánea offline. El equipo de desarrollo ha redoblado el uso de la IA para hacer que los jugadores se sientan como auténticos héroes en el frente, y así crear sus propios momentos épicos de Star Wars, además de pasárselo en grande sin la presión de la competencia humana.

Todo empezó como una herramienta de testeo...

Jonas Gillberg, ingeniero sénior de IA en EA, dio inicio al proyecto en agosto de 2017 y, como ya se ha dicho, incluía la creación de una tecnología totalmente nueva. Para que no haya dudas, aclararemos que la iniciativa no tiene nada que ver con agentes de autoaprendizaje como los de SEED, ni con la IA del modo Arcade de Star Wars Battlefront II.

Esta tecnología se creó básicamente para hacer que los bots jugaran y evitar que tuvieran que hacerlo los humanos. Pero ¿por qué?

El objetivo inicial del proyecto consistía en la creación de una IA para escalar el testeo automatizado de las sesiones multijugador de gran tamaño. Para realizar el testeo de forma correcta, se necesitaba una IA que se comportara de forma más parecida a los jugadores humanos.

La tecnología está configurada para proporcionar un alto nivel de control de los objetivos a través de la programación visual a los analistas de control de calidad (quienes analizan y testean los juegos de forma habitual) y a los creadores de contenido (es decir, los diseñadores del juego y de niveles). De este modo, al usar la IA para el testeo, no se requiere la interacción directa con el código.

Estos son algunos ejemplos de objetivos de alto nivel que puede proporcionar la programación visual: movimiento, defensa, ataque, interacciones, acción, búsqueda y destrucción, y seguimiento. Por último, el cerebro de la IA produce los "botones" correctos (como disparar, desplazarse, inclinarse o saltar) que pulsar en cada fotograma. Esto se puede entender como un robot que juega con un mando en sus manos y que pulsa botones reales, pero a un nivel conceptual. Cuando se conecta al motor del juego, hace que se vuelva una herramienta extremadamente versátil y aplicable a casi cualquier juego.

Como herramienta de testeo, tiene un alcance enorme. Se utiliza para probar clientes y servidores de juegos, rellenar servidores de prueba, comprobar partidas de prueba, estabilizar los modos cooperativos, probar funciones (como la conducción de vehículos) o la funcionalidad de parches y mucho más. También la usan de forma activa los diseñadores de juegos para aplicar "fuerza bruta" y pulir niveles. Por ejemplo, al soltar la IA en un mapa multijugador, esta encontrará lugares en los que los jugadores humanos reales podrían quedar atascados.

A pesar de haber sido creada como herramienta de testeo que imita el comportamiento humano, tenía un gran potencial por explotar. Más tarde, y como por capricho del destino, Manuel Llanes, director de diseño de Star Wars Battlefront II, se tomó un café con Luca Fazari, ingeniero de IA en EA, y aprovechó para preguntarle sobre su trabajo. Luca acababa de entrar en el equipo de la nueva herramienta de testeo y había probado los bots en acción. En cuanto Manuel vio los prometedores resultados, todo cambió. Dio comienzo la fase de prototipo y se presentó al equipo de desarrollo, lo que causó un gran entusiasmo.

Poco después, Luca se encargó de pulir el sistema de combate y la navegación, y de implementar los comportamientos para convertirla en una función extraíble que se pudiera utilizar especialmente en Star Wars Battlefront II.

Lo que hay detrás de la nueva tecnología de IA de Star Wars Battlefront II

En cuanto comienza una partida de Supremacía capital, Cooperativo o Acción instantánea, los bots de la IA evalúan al instante los pasos a seguir. Esto es algo que continúa a lo largo de la partida, en la que la IA prioriza y selecciona las acciones en función de su estado actual.

Es entonces cuando la lógica hace su magia (si nos permitimos el lujo de fanfarronear un poco).

Podemos ver la toma de decisiones de la IA como subcategorías que funcionan en tándem:

• Apuntado y visión. La unidad controlada por la IA realiza una comprobación de la línea de visión desde una perspectiva cónica frontal. Ataca al objetivo más cercano en su campo de visión. No ataca a los objetivos que se encuentran a cubierto y no son visibles de forma directa. Cada bot rastrea las posiciones y la marca de tiempo del objetivo actual.
  
  Con las últimas posiciones del objetivo encontrado, la IA estima dónde se encontrará este en los próximos segundos, calcula el vector de velocidad y los multiplica para predecir su posición futura. Es ahí adonde apuntará el bot. Por supuesto, la precisión de la IA se puede configurar y depende del "ruido" añadido al arma al apuntar.
  
  
• Armas y distancia al atacar. Las decisiones en combate se basan en el arma equipada del bot y su alcance. Cada arma tiene su propia distancia de disparo óptima, que es ligeramente anterior a que empiece la disminución del daño de los proyectiles. Es en este punto en el que la IA deja de avanzar hacia el objetivo, ya que 1) si se acerca, no causaría más daño y 2) de hacerlo, se convertiría en un objetivo más fácil. A cada arma también se le da un valor flotante entre 0 y 1, que decide a qué parte del cuerpo del objetivo apunta el bot (0 para los pies, 1 para la cabeza).
  
  Además, el límite establecido para el seguimiento del objetivo por la IA marca el fin de la reducción de daño multiplicado por un número modificable, decidiendo en qué momento el objetivo está lo suficientemente cerca como para ir tras él.
  
  
• Maniobras de combate y percepción. ¡El hecho de que el bot vea desde una perspectiva cónica frontal abre la posibilidad de acercarse sigilosamente a él por detrás! Sin embargo, en cuanto se dispare al bot, este se girará en la dirección del jugador que le ha causado el daño y lo marcará como objetivo prioritario.
  
  Si el bot y el jugador (u otro objetivo) se están enfrentando, el bot adoptará un estado en el que intentará evadir y esquivar los proyectiles de su objetivo al mismo tiempo que le devuelve los disparos. El bot se moverá lateralmente a derecha e izquierda (variará aleatoriamente cada vez que cambie de dirección) y realizará movimientos ocasionales hacia delante y hacia atrás, todo dentro de determinadas restricciones temporales que se pueden configurar.
  
  En cada cambio de dirección, el bot tendrá la oportunidad de saltar o realizar una voltereta para esquivar. Esta imprevisibilidad controlada, por así decirlo, nos ayuda a emular el comportamiento humano.

Ese es el objetivo principal, pero además, la IA tiene otras lógicas para seguir, como:

• Defender una zona
• Agacharse y patrullar al defender una zona
• Moverse por el mapa de manera realista siguiendo una serie de posiciones intermedias entre el punto de inicio y el destino, dentro de unas restricciones aleatorias.
• Procesos para salir de una zona cuando la IA se queda atascada (en los que uno de los pasos es que la IA pulse todos los botones frenéticamente para intentar salir de ahí, ¡imagínatelo!)
• Seguir a los objetivos, rodear a quien esté jugando siguiendo una formación y alcanzar una posición cerca del objetivo al que sigue para patrullar las proximidades y protegerlo de los enemigos.
  

Detalles del sistema de combate de los héroes

Podría decirse que uno siente verdadera emoción cuando está en medio de un intenso tiroteo en los modos Acción instantánea o Cooperativo y, de pronto, aparece un héroe de la IA. La batalla se convierte en algo secundario al encontrarte de repente cara a cara frente al despiadado General Grievous o ante el mismísimo Elegido. Es en estos casos cuando los jugadores pueden vivir momentos épicos de Star Wars.

Hemos incluido varios ajustes en la IA en los combates con héroes para mejorar la inmersión. El objetivo de los bots héroes es recrear las experiencias tomadas de las películas de Star Wars, en las que bloquear y estudiar al enemigo es uno de los mayores componentes del combate.

Cuando el héroe de la IA ha marcado como objetivo a un enemigo a cierta distancia, hay una serie de probabilidades de que utilice una de sus habilidades características (ataques específicos del personaje, potenciadores o poderes de la Fuerza). Si el objetivo se acerca aún más, se activará la verdadera lógica de ataque y defensa.

Si la IA es un héroe que se enfrenta a otro héroe y ambos blanden una espada láser, habrá una franja de tiempo en la que se protegerá, y otra en la que atacará. Para que el bot héroe sea más complicado de predecir, estos intervalos de tiempo variarán aleatoriamente entre unos valores mínimos y máximos que se pueden configurar, y que se establecerán para cada decisión de movimiento. La misma lógica se aplica a la maniobra evasiva del héroe.

En octubre, se actualizó la IA de los héroes para que fuera más agresiva. También se creó un nuevo comportamiento, que se activa cuando el objetivo de la IA porta un bláster en lugar de una espada láser. En este caso, el héroe de la IA desvía el fuego de los blásters al enemigo que dispara durante un determinado periodo de tiempo que puede variar. Al agotarse ese tiempo, el bot héroe empieza a cargar contra el oponente tan rápido como puede.

¡Hemos descubierto que esta última parte es tan terrorífica como emocionante!

Cómo utilizan los diseñadores la nueva IA para crear momentos únicos de Star Wars

La nueva tecnología de la IA de Star Wars Battlefront II se compone de dos apartados: uno es el táctico y el otro el estratégico. Lo que hemos descrito anteriormente entraría dentro del apartado táctico, la toma de decisiones en cada momento traducida a código.

Por otro lado, corresponde a los diseñadores del juego ocuparse del apartado estratégico. Aquí se decide cómo se comportarán en un modo de juego específico los bots, a los que los programadores han preparado con todo el conocimiento táctico. En Star Wars Battlefront II, Viktor Lundberg, diseñador técnico sénior, dirige las implementaciones en los modos de juego Acción instantánea y Cooperativo, y Martin Kopparhed, diseñador sénior del juego, programa los bots para que jueguen en los modos de forma estratégica.

Si tomamos el modo Cooperativo como ejemplo, esto implica establecer las condiciones para que la IA ataque a determinado puesto de mando y cuándo lo hará, cuántos bots se enviarán a defender un puesto de mando atacado por jugadores humanos, cuándo y cómo se retirarán los bots defensores cuando se pierda un sector, y mucho más.

Otra tarea es generar lo que se conoce como "navmesh" o malla de navegación, una capa invisible aplicada a la ubicación que ayuda a la IA a moverse por el entorno. La malla de navegación tratará de impedir que la IA se caiga por un precipicio o intente atravesar puertas cerradas.

El trabajo del diseñador también incluye la creación de las oleadas de enemigos, con sus picos y valles de intensidad. Gracias a esto, habrá momentos intensos en los que los disparos de los bláster volarán sobre nuestras cabezas como si estuviéramos en medio de las Guerras Clon, y otros momentos en los que podremos recobrar el aliento y reagruparnos.

Los héroes de la IA emplean un sistema similar, que decide cuándo y con qué frecuencia aparecerán, y que aumentará el nivel de dificultad en determinados momentos, ¡como si de un minijefe se tratara!

Si tomamos los apartados táctico y estratégico de la IA, los combinamos con unos gráficos y una banda sonora impresionantes y una infinidad de personajes y ubicaciones emblemáticos, más todas las otras facetas que conforman nuestro juego, tienes todos los ingredientes necesarios para recrear tus propios momentos épicos de Star Wars.

Y, como todo el juego en general, nuestra tecnología de la IA está en constante evolución. Mantente al día visitando este espacio, nuestras redes sociales de EA Star Wars y el foro.

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–Daniel Steinholtz (Sigue a Daniel en Twitter @dsteinholtz)

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