Компьютерное зрение в гейминге: выводим игровой опыт на новый уровень

Игры прошли долгий путь — от простых пиксельных приключений до масштабных, погружающих миров, которые игроки исследуют сегодня. На самом деле мысль о том, что машина способна мыслить или даже играть в игру, впервые всерьез рассмотрели в 1940-х годах.

В то время на Всемирной выставке была представлена машина, созданная физиком Эдвардом У. Кондоном. Она могла играть в «Ним» — математическую стратегическую игру, где два игрока по очереди убирают предметы из разных куч, а цель состоит в том, чтобы не забрать последний предмет. Машина провела тысячи партий против посетителей и выиграла в подавляющем большинстве случаев, что вызвало ранний интерес к возможности участия интеллектуальных машин в игровом процессе.

Сегодня это раннее видение воплощается в жизнь по-новому. Одно из самых захватывающих направлений в геймдеве — это использование computer vision, ответвления искусственного интеллекта (AI). По мере того как игры становятся более динамичными и отзывчивыми, computer vision позволяет машинам интерпретировать и понимать визуальную информацию, создавая более глубокие, интерактивные и персонализированные впечатления.

В частности, модели computer vision, такие как Ultralytics YOLO11, известные своей поддержкой таких задач, как детекция и трекинг объектов, интегрируются в игры для улучшения взаимодействия и отзывчивости в реальном времени.

В этой статье мы подробнее рассмотрим, как компьютерное зрение используется в гейминге для улучшения игрового опыта и формирования будущего интерактивных развлечений. Давай начнем!

Последние тренды ИИ и компьютерного зрения в гейминге#

Прежде чем мы погрузимся в примеры использования computer vision в индустрии видеоигр, давай изучим некоторые из недавних трендов AI в этой сфере.

Генеративный ИИ в индустрии гейминга#

Один из главных трендов — использование генеративного AI для того, чтобы сделать игровых персонажей более умными и отзывчивыми. Отличный пример — создание первого AI-босса в готовящейся к выходу онлайн-игре MIR5.

В играх битва с боссом — это, как правило, сложный бой с могущественным противником, который появляется в ключевые моменты, часто в конце уровня или сюжетной линии. Такие бои обычно проверяют навыки игрока и спроектированы так, чтобы ощущаться напряженными и дающими чувство награды.

Рис. 1. Взгляд на первого босса на базе AI.

Традиционно боссы следуют заскриптованным паттернам, используя один и тот же набор движений каждый раз. Но в MIR5 этот новый ИИ-босс действительно учится на игроках, с которыми сражается. Он наблюдает за поведением игроков, тем, какое оружие они используют, как двигаются и на какие стратегии полагаются, а затем адаптирует свои атаки, чтобы поддерживать сложность боя.

Поэтому, если ты вернешься, чтобы сразиться с тем же боссом снова, он может не действовать так же, как в прошлый раз. Такое адаптивное поведение делает битвы более реалистичными, заставляя игроков принимать решения на ходу, вместо того чтобы просто заучивать паттерны.

Компьютерное зрение в VR-гейминге#

Еще один тренд AI в играх — растущее использование виртуальной реальности (VR). VR — это технология, которая позволяет игрокам шагнуть в полностью цифровой 3D-мир с помощью гарнитуры и контроллеров движения. Это создает ощущение присутствия внутри игры, а не просто просмотра происходящего на экране.

В сочетании с computer vision AI используется для более точного отслеживания движений и реакций игроков в VR-играх. Это предполагает использование камер и датчиков для захвата реальных движений — поворотов головы, жестов рук или даже выражения лица, с последующим преобразованием этих данных в внутриигровые действия. Это помогает создавать более плавные и реалистичные впечатления в VR, где твои жесты и движения действительно ощущаются связанными с игровым миром.

Реальные примеры компьютерного зрения в гейминге#

Давай теперь рассмотрим несколько интересных способов использования компьютерного зрения в популярных видеоиграх. Будь то повышение интерактивности геймплея или открытие новых способов управления персонажами, ИИ зрения уже меняет то, как мы играем.

Гонки в смешанной реальности с использованием компьютерного зрения#

Hot Wheels: Rift Rally — это гоночная игра, которая объединяет физическую радиоуправляемую машинку (RC) с виртуальным геймплеем. Игроки могут управлять машинкой в своей гостиной, в то время как на экране отображается цифровая версия машины, выполняющая трюки вроде дрифта, прыжков и ускорения. Хотя реальная машина остается на полу, игра создает иллюзию высокоскоростного экшена за счет наложения визуальных эффектов поверх живого видеопотока.

Эта установка опирается на технологию смешанной реальности (она объединяет реальный и цифровой миры, позволяя физическим и виртуальным элементам взаимодействовать в реальном времени) и computer vision, чтобы всё работало. RC-машинка оснащена камерой, которая сканирует окружение по мере движения. Игроки размещают по комнате визуальные метки (черно-белые картонные ворота), называемые фидуциарными маркерами, которые система использует в качестве точек отсчета.

Компьютерное зрение помогает игре распознавать эти маркеры, отслеживать положение машинки и строить виртуальную карту пространства. Это позволяет игре точно размещать цифровой контент, такой как трассы и препятствия, в реальном окружении, синхронизируя физическое движение с тем, что отображается на экране.

Рис. 2. RC-машинка оснащена камерой перед фидуциарным маркером.

Обучение виртуальных питомцев с помощью ИИ зрения#

Peridot, мобильная игра, разработанная Niantic (той же компанией, что создала Pokémon Go, один из самых ранних и популярных примеров компьютерного зрения в AR-игре), использует компьютерное зрение и дополненную реальность, чтобы сделать уход за цифровым питомцем по-настоящему привязанным к реальному миру.

Ты можешь ухаживать за существом под названием Перидот: кормить его, играть в игры и гулять с ним. Пока ты перемещаешься по дому или району, питомец появляется в твоем телефоне и исследует мир вместе с тобой, бегая по полу, реагируя на объекты и даже прячась за настоящей мебелью.

Чтобы сделать это возможным, в игре используются методы computer vision, такие как 3D-картирование и семантическая сегментация, при которых система использует камеру твоего телефона для сканирования и понимания окружающей среды. Это помогает питомцу распознавать различные поверхности и реагировать на них, например отличать траву от бетона или реагировать на препятствия вроде стульев и деревьев.

Рис. 3. Взгляд на питомца в Peridot.

Отслеживание рук и общие пространства смешанной реальности#

Demeo, цифровая настольная RPG (ролевая игра), использует функции смешанной реальности, чтобы перенести игровой процесс в реальный мир с помощью таких гарнитур, как Meta Quest 2 и Quest Pro. Благодаря недавнему обновлению игра теперь поддерживает трекинг рук и совместное размещение, позволяя игрокам использовать естественные движения рук для взаимодействия с игровыми фигурами, а также делить одно и то же физическое и цифровое пространство с другими в локальных мультиплеерных сессиях.

Например, игроки могут играть в Demeo, поглаживая свою реальную собаку — маленький, но значимый знак того, как смешанная реальность способна стирать границы между цифровым и физическим пространствами. Эти функции работают на базе технологий computer vision. Трекинг рук работает за счет использования встроенных камер гарнитуры для обнаружения и интерпретации движения и положения рук игрока, устраняя необходимость в традиционных контроллерах.

Рис. 4. Пример геймплея Demeo.

Тем временем колокация использует пространственные якоря и облака точек для картографирования реального окружения, чтобы несколько гарнитур могли синхронизировать одно виртуальное пространство. Это позволяет игрокам в одной комнате видеть игровое поле и друг друга в одних и тех же позициях, создавая эффект сидения за общим виртуальным столом.

Плюсы и минусы компьютерного зрения в гейминге#

Computer vision меняет то, как люди взаимодействуют с играми, делая впечатления более естественными и глубокими. Она позволяет игрокам использовать жесты, движения тела или даже айтрекинг для управления игровым процессом, помогая играм реагировать на реальное окружение в режиме реального времени. Эти функции не только улучшают общий опыт, но и делают игры более доступными для широкого круга игроков.

В то же время у технологии есть несколько ограничений. Она может потреблять больше заряда батареи и вычислительной мощности, а также может работать не так плавно при слабом освещении или в очень перегруженной среде. Также существуют важные аспекты конфиденциальности, поскольку технология часто опирается на ввод с камеры.

Однако по мере развития технологии разработчики находят умные решения для улучшения производительности и решения этих проблем, делая компьютерное зрение еще более полезным и надежным в играх.

Основные выводы#

Компьютерное зрение и ИИ меняют способы создания и прохождения игр. Будь то помощь персонажам в более реалистичном реагировании или связывание геймплея с реальным миром — эти технологии открывают захватывающие возможности. Они не просто делают игры красивее, они делают их умнее и увлекательнее.

От инди-проектов до релизов крупных студий мы видим, как все больше разработчиков экспериментируют с функциями на базе зрения. По мере совершенствования этих инструментов нас ждет еще больше креативных и иммерсивных впечатлений в будущем гейминга.

Изучи наши страницы решений, чтобы узнать о применении AI в производстве и computer vision в здравоохранении. Ознакомься с нашими вариантами лицензирования, чтобы начать создание собственных инноваций в области зрения!