Компьютерное зрение в играх: новый уровень игрового опыта

Игры прошли долгий путь — от простых приключений с пиксельной графикой до огромных захватывающих миров, которые игроки исследуют сегодня. Идея о том, что машина может мыслить или даже играть в игру, впервые всерьёз обсуждалась ещё в 1940-х годах.

В те годы на Всемирной выставке представили машину, созданную физиком Эдвардом У. Кондоном. Она умела играть в ним — математическую стратегическую игру для двух игроков, которые по очереди убирают предметы из разных куч. Цель игры — не взять последний предмет. Машина сыграла с посетителями тысячи партий и выиграла подавляющее большинство, пробудив ранний интерес к возможности участия интеллектуальных машин в играх.

Сегодня это раннее видение воплощается в жизнь по-новому. Одно из заметных новшеств в игровой индустрии — применение компьютерного зрения, области искусственного интеллекта (AI). По мере того как игры становятся динамичнее и отзывчивее, компьютерное зрение позволяет машинам интерпретировать и понимать визуальную информацию, создавая более захватывающий, интерактивный и персонализированный игровой опыт.

В частности, в игры интегрируют модели компьютерного зрения, например Ultralytics YOLO11, поддерживающие такие задачи, как обнаружение и отслеживание объектов, чтобы улучшить взаимодействие и отзывчивость в реальном времени.

В этой статье мы подробнее рассмотрим, как компьютерное зрение используют в играх для улучшения игрового опыта и формирования будущего интерактивных развлечений.

Последние тенденции в области ИИ и компьютерного зрения в игровой индустрии#

Прежде чем перейти к примерам применения компьютерного зрения в индустрии видеоигр, давай рассмотрим последние тенденции в области ИИ.

Генеративный ИИ в игровой индустрии#

Одна из главных тенденций — использование генеративного ИИ, чтобы сделать игровых персонажей умнее и отзывчивее. Яркий пример — создание первого босса на базе ИИ для готовящейся к выходу онлайн-игры MIR5.

В играх битва с боссом — это обычно сложное сражение с сильным противником, который появляется в ключевые моменты, часто в конце уровня или сюжетной линии. Такие сражения обычно проверяют навыки игрока и должны быть напряжёнными, но приносить удовлетворение.

Рис. 1. Первый босс на базе ИИ.

Традиционно боссы действуют по заранее заданным сценариям и каждый раз используют один и тот же набор приёмов. Но в MIR5 новый босс на базе ИИ учится непосредственно у игроков, с которыми сражается. Он наблюдает за поведением игроков, их оружием, движениями и стратегиями, а затем адаптирует собственные атаки, чтобы сражение оставалось сложным.

Поэтому, если ты вернёшься сразиться с тем же боссом, он может повести себя иначе. Такое адаптивное поведение делает битвы реалистичнее и заставляет игроков быстро принимать решения, а не просто запоминать шаблоны.

Компьютерное зрение в VR-играх#

Ещё одна тенденция в игровой индустрии — растущее применение виртуальной реальности (VR). Эта технология позволяет игрокам погрузиться в полностью цифровой трёхмерный мир с помощью гарнитуры и контроллеров движения. Возникает ощущение, будто ты находишься внутри игры, а не просто смотришь на неё через экран.

В сочетании с компьютерным зрением ИИ помогает точнее отслеживать движения и реакции игроков в VR-играх. Для этого используют камеры и датчики, которые фиксируют движения в реальном мире — например повороты головы, жесты рук и даже выражения лица, — а затем преобразуют эти данные в игровые действия. Благодаря этому взаимодействие в VR становится плавнее и реалистичнее: жесты и движения действительно ощущаются связанными с игровым миром.

Примеры применения компьютерного зрения в играх из реального мира#

Теперь рассмотрим, как компьютерное зрение применяют в популярных видеоиграх. Оно помогает сделать игровой процесс более интерактивным и открывает новые способы управления персонажами — визуальный ИИ уже меняет то, как мы играем.

Гонки в смешанной реальности с компьютерным зрением#

Hot Wheels: Rift Rally — гоночная игра, сочетающая физическую радиоуправляемую (RC) машинку с виртуальным игровым процессом. Игроки могут ездить на машинке по дому, а на экране видеть её цифровую копию, выполняющую трюки — например, заносы, прыжки и ускорения. Хотя настоящая машинка остаётся на полу, наложение визуальных эффектов на живое видео создаёт иллюзию скоростной гонки.

Для работы этой системы используются технологии смешанной реальности (они объединяют реальный и цифровой миры, позволяя физическим и виртуальным объектам взаимодействовать в реальном времени) и компьютерное зрение. На машинке установлена камера, которая сканирует окружающее пространство во время движения. Игроки расставляют по комнате визуальные маркеры — чёрно-белые картонные ворота, называемые фидуциальными маркерами, — которые система использует в качестве ориентиров.

Компьютерное зрение помогает игре распознавать эти маркеры, отслеживать местоположение машинки и создавать виртуальную карту пространства. Благодаря этому игра точно размещает цифровые объекты — например трассы и препятствия — в реальной среде, синхронизируя физическое движение с тем, что отображается на экране.

Рис. 2. Радиоуправляемая машинка с камерой перед фидуциальным маркером.

Обучение виртуальных питомцев с помощью ИИ для анализа изображений#

В мобильной игре Peridot, разработанной Niantic — той же компанией, что создала Pokémon Go, одну из первых и самых популярных игр дополненной реальности с компьютерным зрением, — компьютерное зрение и дополненная реальность помогают заботиться о цифровом питомце так, будто он находится в реальном мире.

Игроки могут заботиться о существе по имени Peridot: кормить его, играть с ним и гулять. Когда ты перемещаешься по дому или району, питомец появляется на экране телефона и исследует пространство вместе с тобой: бегает по полу, реагирует на предметы и даже прячется за настоящей мебелью.

Для этого в игре применяются методы компьютерного зрения, например 3D-картирование и семантическая сегментация: система использует камеру телефона, чтобы сканировать окружающую среду и распознавать её. Благодаря этому питомец распознаёт разные поверхности и реагирует на них, например отличает траву от бетона или замечает препятствия вроде стульев и деревьев.

Рис. 3. Питомец в игре Peridot.

Отслеживание рук и общие пространства смешанной реальности#

Demeo, цифровая настольная ролевая игра, использует функции смешанной реальности, чтобы переносить игровой процесс в реальный мир с помощью гарнитур, таких как Meta Quest 2 и Quest Pro. После недавнего обновления в игре появились поддержка отслеживания рук и совместной локализации: теперь игроки могут взаимодействовать с игровыми предметами естественными движениями рук и делить одно физическое и цифровое пространство с другими участниками локальных многопользовательских сессий.

Например, игроки могут играть в Demeo и одновременно гладить свою настоящую собаку — это небольшой, но показательный пример того, как смешанная реальность объединяет цифровое и физическое пространство. Эти возможности обеспечивают технологии компьютерного зрения. Отслеживание рук использует встроенные камеры гарнитуры для обнаружения движений и положения рук игрока и их интерпретации, поэтому традиционные контроллеры не нужны.

Рис. 4. Пример игрового процесса в Demeo.

Для совместной локализации используются пространственные якоря и данные облака точек, чтобы составить карту реального окружения и синхронизировать виртуальное пространство между несколькими гарнитурами. Благодаря этому игроки в одной комнате видят игровое поле и друг друга на одинаковых позициях, словно сидят за общим виртуальным игровым столом.

Преимущества и недостатки компьютерного зрения в играх#

Компьютерное зрение меняет взаимодействие людей с играми, делая игровой опыт более естественным и захватывающим. Игроки могут управлять игровым процессом с помощью жестов, движений тела и даже отслеживания взгляда, а игры — реагировать на реальное окружение в режиме реального времени. Эти функции не только улучшают общее впечатление от игры, но и делают её доступнее для самых разных игроков.

В то же время у этой технологии есть несколько ограничений. Она может расходовать больше заряда батареи и вычислительных ресурсов, а при слабом освещении или в очень загруженном окружении работать менее стабильно. Важно учитывать и вопросы конфиденциальности, поскольку технология часто использует данные с камер.

Однако по мере развития технологий разработчики находят эффективные решения, которые повышают производительность и помогают учитывать эти опасения, делая компьютерное зрение ещё полезнее и надёжнее в играх.

Главные выводы#

Компьютерное зрение и ИИ меняют то, как создают и проходят игры. Эти технологии помогают персонажам реалистичнее реагировать и делают игровой процесс теснее связанным с реальным миром, открывая новые возможности. Они не просто улучшают графику игр — они делают игры умнее и увлекательнее.

От инди-игр до крупных студийных проектов — всё больше разработчиков экспериментируют с функциями на основе компьютерного зрения. По мере развития этих инструментов в будущем нас ждёт ещё больше творческих и захватывающих игровых впечатлений.

Посети страницы наших решений, чтобы узнать о применении ИИ в производстве и компьютерного зрения в здравоохранении. Ознакомься с вариантами лицензирования, чтобы начать создавать собственные решения на основе компьютерного зрения!