Desenvolvimento de um simulador de jogo de estratégiaem tempo real

Fabiano AonoLeandro Aono

Orientador: Prof. Dr. Paulo André Vechiatto de Miranda

Departamento de Ciência da ComputaçãoInstituto de Matemática e Estatística

Universidade de São Paulo

MAC499 - Trabalho de Formatura Supervisionado - 2013

IntroduçãoJogo de estratégia em tempo real

SimuladorConclusão

Conteúdo

1 IntroduçãoRTSMotivaçãoObjetivo

2 Jogo de estratégia em tempo real

3 SimuladorFerramentasMovimentaçãoColisão

4 Conclusão

Fabiano Aono e Leandro Aono Simulador de jogo de estratégia em tempo real

IntroduçãoJogo de estratégia em tempo real

SimuladorConclusão

RTSMotivaçãoObjetivo

Conteúdo

1 IntroduçãoRTSMotivaçãoObjetivo

2 Jogo de estratégia em tempo real

3 SimuladorFerramentasMovimentaçãoColisão

4 Conclusão

Fabiano Aono e Leandro Aono Simulador de jogo de estratégia em tempo real

IntroduçãoJogo de estratégia em tempo real

SimuladorConclusão

RTSMotivaçãoObjetivo

Estratégia em tempo real

Estratégia em tempo real (RTS: Real Time Strategy )

Gênero de jogo eletrônicoDois ou mais jogadoresAndamento em tempo realJogadores controlam e criam unidades e edifíciosObjetivo: derrotar o oponente

Fabiano Aono e Leandro Aono Simulador de jogo de estratégia em tempo real

IntroduçãoJogo de estratégia em tempo real

SimuladorConclusão

RTSMotivaçãoObjetivo

Estratégia em tempo real

Estratégia em tempo real (RTS: Real Time Strategy )

Gênero de jogo eletrônicoDois ou mais jogadoresAndamento em tempo realJogadores controlam e criam unidades e edifíciosObjetivo: derrotar o oponente

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IntroduçãoJogo de estratégia em tempo real

SimuladorConclusão

RTSMotivaçãoObjetivo

Estratégia em tempo real

Estratégia em tempo real (RTS: Real Time Strategy )

Gênero de jogo eletrônicoDois ou mais jogadoresAndamento em tempo realJogadores controlam e criam unidades e edifíciosObjetivo: derrotar o oponente

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SimuladorConclusão

RTSMotivaçãoObjetivo

Estratégia em tempo real

Estratégia em tempo real (RTS: Real Time Strategy )

Gênero de jogo eletrônicoDois ou mais jogadoresAndamento em tempo realJogadores controlam e criam unidades e edifíciosObjetivo: derrotar o oponente

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IntroduçãoJogo de estratégia em tempo real

SimuladorConclusão

RTSMotivaçãoObjetivo

Estratégia em tempo real

Estratégia em tempo real (RTS: Real Time Strategy )

Gênero de jogo eletrônicoDois ou mais jogadoresAndamento em tempo realJogadores controlam e criam unidades e edifíciosObjetivo: derrotar o oponente

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IntroduçãoJogo de estratégia em tempo real

SimuladorConclusão

RTSMotivaçãoObjetivo

Estratégia em tempo real

Estratégia em tempo real (RTS: Real Time Strategy )

Gênero de jogo eletrônicoDois ou mais jogadoresAndamento em tempo realJogadores controlam e criam unidades e edifíciosObjetivo: derrotar o oponente

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SimuladorConclusão

RTSMotivaçãoObjetivo

Motivação

A Inteligência Artificial (IA) não é bem desenvolvida[1]Motivos:

Complexidade de um RTS é altaSuporte oferecido pelos jogos é baixo

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SimuladorConclusão

RTSMotivaçãoObjetivo

Motivação

A Inteligência Artificial (IA) não é bem desenvolvida[1]Motivos:

Complexidade de um RTS é altaSuporte oferecido pelos jogos é baixo

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Motivação

A Inteligência Artificial (IA) não é bem desenvolvida[1]Motivos:

Complexidade de um RTS é altaSuporte oferecido pelos jogos é baixo

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RTSMotivaçãoObjetivo

Motivação

A Inteligência Artificial (IA) não é bem desenvolvida[1]Motivos:

Complexidade de um RTS é altaSuporte oferecido pelos jogos é baixo

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SimuladorConclusão

RTSMotivaçãoObjetivo

Objetivo

Desenvolver um simulador de RTS para o estudo eaplicação de técnicas de IA

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IntroduçãoJogo de estratégia em tempo real

SimuladorConclusão

Conteúdo

1 IntroduçãoRTSMotivaçãoObjetivo

2 Jogo de estratégia em tempo real

3 SimuladorFerramentasMovimentaçãoColisão

4 Conclusão

Fabiano Aono e Leandro Aono Simulador de jogo de estratégia em tempo real

IntroduçãoJogo de estratégia em tempo real

SimuladorConclusão

Alguns conceitos

Mapa: área em que é disputada a partidaRecursos: moeda virtual do jogoUnidades: entidades móveis

Trabalhadoras: construção e coletaCombate: ataque e defesa

Edifícios: entidades imóveis

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SimuladorConclusão

Alguns conceitos

Mapa: área em que é disputada a partidaRecursos: moeda virtual do jogoUnidades: entidades móveis

Trabalhadoras: construção e coletaCombate: ataque e defesa

Edifícios: entidades imóveis

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Alguns conceitos

Mapa: área em que é disputada a partidaRecursos: moeda virtual do jogoUnidades: entidades móveis

Trabalhadoras: construção e coletaCombate: ataque e defesa

Edifícios: entidades imóveis

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Alguns conceitos

Mapa: área em que é disputada a partidaRecursos: moeda virtual do jogoUnidades: entidades móveis

Trabalhadoras: construção e coletaCombate: ataque e defesa

Edifícios: entidades imóveis

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Alguns conceitos

Mapa: área em que é disputada a partidaRecursos: moeda virtual do jogoUnidades: entidades móveis

Trabalhadoras: construção e coletaCombate: ataque e defesa

Edifícios: entidades imóveis

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Alguns exemplos de jogos

StarcraftWarcraftAge of EmpiresCommand & Conquer

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FerramentasMovimentaçãoColisão

Conteúdo

1 IntroduçãoRTSMotivaçãoObjetivo

2 Jogo de estratégia em tempo real

3 SimuladorFerramentasMovimentaçãoColisão

4 Conclusão

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SimuladorConclusão

FerramentasMovimentaçãoColisão

Ferramentas

C++Allegro: Allegro Low LEvel Game ROutines

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FerramentasMovimentaçãoColisão

Ferramentas

C++Allegro: Allegro Low LEvel Game ROutines

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SimuladorConclusão

FerramentasMovimentaçãoColisão

Movimentação

Unidades se movem pelo mapaObstáculos naturais ou edifíciosProblema: como encontrar o caminho mais curto?

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FerramentasMovimentaçãoColisão

Movimentação

Unidades se movem pelo mapaObstáculos naturais ou edifíciosProblema: como encontrar o caminho mais curto?

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SimuladorConclusão

FerramentasMovimentaçãoColisão

Movimentação

Unidades se movem pelo mapaObstáculos naturais ou edifíciosProblema: como encontrar o caminho mais curto?

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IntroduçãoJogo de estratégia em tempo real

SimuladorConclusão

FerramentasMovimentaçãoColisão

Busca de caminho

Solução:Algoritmo A*

Dados os nós origem e destinoEncontra um dos caminhos mais curtos entre eles

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SimuladorConclusão

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Busca de caminho

Solução:Algoritmo A*

Dados os nós origem e destinoEncontra um dos caminhos mais curtos entre eles

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IntroduçãoJogo de estratégia em tempo real

SimuladorConclusão

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Busca de caminho

Solução:Algoritmo A*

Dados os nós origem e destinoEncontra um dos caminhos mais curtos entre eles

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SimuladorConclusão

FerramentasMovimentaçãoColisão

Busca de caminho

Solução:Algoritmo A*

Dados os nós origem e destinoEncontra um dos caminhos mais curtos entre eles

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FerramentasMovimentaçãoColisão

Colisão

Unidades podem encontrar outras pelo caminhoQueremos evitar que uma atravesse a outraTratamento da colisão:

Detecção e resposta

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FerramentasMovimentaçãoColisão

Colisão

Unidades podem encontrar outras pelo caminhoQueremos evitar que uma atravesse a outraTratamento da colisão:

Detecção e resposta

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FerramentasMovimentaçãoColisão

Colisão

Unidades podem encontrar outras pelo caminhoQueremos evitar que uma atravesse a outraTratamento da colisão:

Detecção e resposta

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Colisão

Unidades podem encontrar outras pelo caminhoQueremos evitar que uma atravesse a outraTratamento da colisão:

Detecção e resposta

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FerramentasMovimentaçãoColisão

Detecção

Processo executado a cada passo do jogoVerificamos quais unidades estão colidindoComparar uma unidade com todas as outras não éeficienteComo diminuir o número de comparações?Idéia: comparar com as mais próximasParticionamento do espaço em quadrantes com oauxílio da Quadtree

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Detecção

Processo executado a cada passo do jogoVerificamos quais unidades estão colidindoComparar uma unidade com todas as outras não éeficienteComo diminuir o número de comparações?Idéia: comparar com as mais próximasParticionamento do espaço em quadrantes com oauxílio da Quadtree

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Detecção

Processo executado a cada passo do jogoVerificamos quais unidades estão colidindoComparar uma unidade com todas as outras não éeficienteComo diminuir o número de comparações?Idéia: comparar com as mais próximasParticionamento do espaço em quadrantes com oauxílio da Quadtree

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Detecção

Processo executado a cada passo do jogoVerificamos quais unidades estão colidindoComparar uma unidade com todas as outras não éeficienteComo diminuir o número de comparações?Idéia: comparar com as mais próximasParticionamento do espaço em quadrantes com oauxílio da Quadtree

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Detecção

Processo executado a cada passo do jogoVerificamos quais unidades estão colidindoComparar uma unidade com todas as outras não éeficienteComo diminuir o número de comparações?Idéia: comparar com as mais próximasParticionamento do espaço em quadrantes com oauxílio da Quadtree

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Detecção

Processo executado a cada passo do jogoVerificamos quais unidades estão colidindoComparar uma unidade com todas as outras não éeficienteComo diminuir o número de comparações?Idéia: comparar com as mais próximasParticionamento do espaço em quadrantes com oauxílio da Quadtree

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SimuladorConclusão

FerramentasMovimentaçãoColisão

Quadrantes e Quadtree

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FerramentasMovimentaçãoColisão

Resposta

Processo em que tratamos as unidades em colisãoDois tipos

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Resposta

Processo em que tratamos as unidades em colisãoDois tipos

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Resposta

Caso 1: Colisão com uma unidade amiga que nãoesteja atacandoSolução: A unidade é empurrada

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Resposta

Caso 1: Colisão com uma unidade amiga que nãoesteja atacandoSolução: A unidade é empurrada

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FerramentasMovimentaçãoColisão

RespostaCaso 2: Colisão com uma unidade inimiga ou comuma amiga que esteja atacandoMotivo: Abuso da mecânica do jogo (inimigo) ouatrapalhar o ataque (amigo)Solução: A unidade dá a volta

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RespostaCaso 2: Colisão com uma unidade inimiga ou comuma amiga que esteja atacandoMotivo: Abuso da mecânica do jogo (inimigo) ouatrapalhar o ataque (amigo)Solução: A unidade dá a volta

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RespostaCaso 2: Colisão com uma unidade inimiga ou comuma amiga que esteja atacandoMotivo: Abuso da mecânica do jogo (inimigo) ouatrapalhar o ataque (amigo)Solução: A unidade dá a volta

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Conteúdo

1 IntroduçãoRTSMotivaçãoObjetivo

2 Jogo de estratégia em tempo real

3 SimuladorFerramentasMovimentaçãoColisão

4 Conclusão

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Resultados obtidos

Um vídeo de demonstração do simulador implementado...

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Próximo passo

Criar uma IA utilizando o simulador

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Fim

Dúvidas?

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Referências

[1] Michael Buro. Call for ai research in rts games. InProceedings of the AAAI-04 Workshop on Challenges inGame AI, pages 139-142, 2004.

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