Computer vision trong trò chơi: Nâng cấp trải nghiệm người chơi

Ngành công nghiệp trò chơi đã có những bước tiến dài - từ những cuộc phiêu lưu pixel đơn giản đến những thế giới rộng lớn, đầy lôi cuốn mà người chơi khám phá ngày nay. Thực tế, ý tưởng rằng một cỗ máy có thể tư duy, hoặc thậm chí chơi một trò chơi, đã được xem xét nghiêm túc lần đầu tiên vào những năm 1940.

Trong thời gian đó, một cỗ máy do nhà vật lý Edward U. Condon tạo ra đã được trình diễn tại Hội chợ Thế giới. Nó có thể chơi Nim, một trò chơi chiến lược toán học trong đó hai người chơi lần lượt lấy các vật phẩm từ những đống khác nhau, và mục tiêu là tránh việc phải lấy vật phẩm cuối cùng. Cỗ máy đã chơi hàng ngàn trận đấu với du khách và giành chiến thắng áp đảo, khơi dậy sự quan tâm sớm về khả năng các cỗ máy thông minh tham gia vào trò chơi.

Ngày nay, tầm nhìn sơ khai đó đang trở thành hiện thực theo những cách mới. Một trong những sự phát triển thú vị nhất trong trò chơi là việc sử dụng thị giác máy tính, một nhánh của trí tuệ nhân tạo (AI). Khi các trò chơi trở nên năng động và phản hồi tốt hơn, thị giác máy tính đang cho phép các cỗ máy diễn giải và hiểu thông tin hình ảnh, tạo ra những trải nghiệm đắm chìm, tương tác và cá nhân hóa hơn.

Cụ thể, các mô hình thị giác máy tính như Ultralytics YOLO11, nổi tiếng với khả năng hỗ trợ các tác vụ như phát hiện và theo dõi đối tượng, đang được tích hợp vào trò chơi để tăng cường khả năng tương tác và phản hồi thời gian thực.

Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu sâu hơn về cách thị giác máy tính được ứng dụng trong trò chơi để cải thiện trải nghiệm người chơi và định hình tương lai của ngành giải trí tương tác. Hãy cùng bắt đầu!

Link to this sectionCác xu hướng AI và thị giác máy tính gần đây trong trò chơi#

Trước khi đi sâu vào các ví dụ về cách thị giác máy tính được sử dụng trong ngành trò chơi điện tử, hãy cùng khám phá một số xu hướng AI gần đây trong lĩnh vực này.

Link to this sectionAI tạo sinh trong ngành công nghiệp trò chơi#

Một xu hướng lớn là việc sử dụng AI tạo sinh để làm cho các nhân vật trong trò chơi trở nên thông minh và nhạy bén hơn. Một ví dụ tuyệt vời là việc tạo ra con trùm đầu tiên chạy bằng AI trong trò chơi trực tuyến sắp ra mắt MIR5.

Trong trò chơi, trận đấu trùm thường là một cuộc chiến đầy thử thách chống lại kẻ thù mạnh mẽ xuất hiện vào những thời điểm quan trọng, thường là ở cuối cấp độ hoặc cốt truyện. Những trận đấu này thường kiểm tra kỹ năng của người chơi và được thiết kế để mang lại cảm giác căng thẳng và xứng đáng.

Hình 1. Cái nhìn về con trùm AI đầu tiên.

Theo truyền thống, các nhân vật trùm tuân theo các kịch bản có sẵn, sử dụng cùng một bộ chiêu thức mỗi lần. Nhưng trong MIR5, con trùm AI mới này thực sự học hỏi từ những người chơi mà nó chiến đấu. Nó quan sát cách người chơi hành động, loại vũ khí họ sử dụng, cách họ di chuyển và những chiến thuật họ dựa vào, sau đó điều chỉnh các đòn tấn công của mình để giữ cho trận chiến luôn đầy thử thách.

Vì vậy, nếu bạn quay lại chiến đấu với cùng một con trùm, nó có thể không hành động giống như lần trước. Kiểu hành vi thích ứng này khiến các trận chiến trở nên thực tế hơn, buộc người chơi phải suy nghĩ nhanh nhạy thay vì chỉ ghi nhớ các mô hình.

Link to this sectionThị giác máy tính trong trò chơi VR#

Một xu hướng AI khác trong trò chơi là việc sử dụng ngày càng nhiều thực tế ảo (VR). VR là một loại công nghệ cho phép người chơi bước vào một thế giới kỹ thuật số 3D hoàn chỉnh bằng cách sử dụng kính thực tế ảo và bộ điều khiển chuyển động. Nó tạo ra cảm giác đang ở bên trong trò chơi, thay vì chỉ xem nó trên màn hình.

Kết hợp với thị giác máy tính, AI đang được sử dụng để theo dõi cách người chơi di chuyển và phản ứng chính xác hơn trong các trò chơi VR. Điều này liên quan đến việc sử dụng camera và cảm biến để nắm bắt các chuyển động trong thế giới thực, như xoay đầu, cử chỉ tay, hoặc thậm chí là biểu cảm khuôn mặt, sau đó chuyển đổi dữ liệu đó thành các hành động trong trò chơi. Điều này giúp tạo ra những trải nghiệm mượt mà, sống động hơn trong VR, nơi các cử chỉ và chuyển động của bạn cảm thấy thực sự kết nối với thế giới trò chơi.

Link to this sectionVí dụ thực tế về thị giác máy tính trong trò chơi#

Tiếp theo, hãy cùng xem xét một số cách thú vị mà thị giác máy tính đang được sử dụng trong các trò chơi điện tử phổ biến. Dù là làm cho lối chơi trở nên tương tác hơn hay mở ra những cách mới để điều khiển nhân vật, AI thị giác đã và đang thay đổi cách chúng ta chơi.

Link to this sectionĐua xe thực tế hỗn hợp sử dụng thị giác máy tính#

Hot Wheels: Rift Rally là một trò chơi đua xe kết hợp xe điều khiển từ xa (RC) vật lý với lối chơi kỹ thuật số. Người chơi có thể lái chiếc xe RC xung quanh không gian sống của mình, trong khi màn hình hiển thị phiên bản kỹ thuật số của chiếc xe đang thực hiện các pha nguy hiểm như drift, nhảy và tăng tốc. Mặc dù chiếc xe thật vẫn ở trên mặt đất, trò chơi tạo ra ảo giác về hành động tốc độ cao bằng cách phủ các hiệu ứng hình ảnh lên trên nguồn cấp dữ liệu video trực tiếp.

Thiết lập này dựa vào công nghệ thực tế hỗn hợp (nó kết hợp thế giới thực và kỹ thuật số, cho phép các yếu tố vật lý và ảo tương tác trong thời gian thực) và thị giác máy tính để vận hành trải nghiệm. Chiếc xe RC được trang bị camera để quét môi trường khi nó di chuyển. Người chơi đặt các điểm đánh dấu hình ảnh (cổng bằng bìa cứng đen trắng), gọi là điểm đánh dấu fiducial, xung quanh phòng mà hệ thống sử dụng làm điểm tham chiếu.

Thị giác máy tính giúp trò chơi nhận diện các điểm đánh dấu này, theo dõi vị trí của chiếc xe và xây dựng bản đồ ảo của không gian. Điều này cho phép trò chơi đặt nội dung kỹ thuật số một cách chính xác, như đường đua và chướng ngại vật, vào trong môi trường thế giới thực, đồng bộ hóa chuyển động vật lý với những gì hiển thị trên màn hình.

Hình 2. Chiếc xe RC được trang bị camera ở phía trước một điểm đánh dấu fiducial.

Link to this sectionDạy thú cưng ảo sử dụng AI thị giác#

Peridot, một trò chơi di động do Niantic phát triển (cùng công ty đứng sau Pokémon Go, một trong những ví dụ sớm nhất và phổ biến nhất về thị giác máy tính trong trò chơi AR), sử dụng thị giác máy tính và thực tế tăng cường để làm cho việc chăm sóc thú cưng kỹ thuật số trở nên gần gũi với thế giới thực.

Người chơi có thể chăm sóc một sinh vật tên là Peridot bằng cách cho nó ăn, chơi trò chơi và dắt nó đi dạo. Khi bạn di chuyển trong nhà hoặc khu phố, thú cưng xuất hiện trên điện thoại của bạn để khám phá cùng bạn, chạy trên sàn nhà, phản ứng với các vật thể và thậm chí trốn sau đồ nội thất thật.

Để thực hiện điều này, trò chơi sử dụng các kỹ thuật thị giác máy tính như lập bản đồ 3D và phân đoạn ngữ nghĩa, trong đó hệ thống sử dụng camera điện thoại của bạn để quét và hiểu môi trường. Điều này giúp thú cưng nhận diện và phản ứng với các bề mặt khác nhau, chẳng hạn như phân biệt cỏ với bê tông, hoặc phản ứng với các chướng ngại vật như ghế và cây cối.

Hình 3. Một cái nhìn thoáng qua về thú cưng trong Peridot.

Link to this sectionTheo dõi tay và không gian thực tế hỗn hợp chia sẻ#

Demeo, một trò chơi nhập vai (RPG) trên bàn kỹ thuật số, sử dụng các tính năng thực tế hỗn hợp để đưa lối chơi của nó vào thế giới thực thông qua các thiết bị đeo như Meta Quest 2 và Quest Pro. Với bản cập nhật gần đây, trò chơi hiện hỗ trợ theo dõi tay và định vị chung, cho phép người chơi sử dụng các chuyển động tay tự nhiên để tương tác với các quân cờ và chia sẻ cùng không gian vật lý và kỹ thuật số với những người khác trong các phiên chơi nhiều người tại chỗ.

Ví dụ, người chơi có thể chơi Demeo trong khi vuốt ve chú chó thật của mình - một dấu hiệu nhỏ nhưng đầy ý nghĩa về cách thực tế hỗn hợp có thể hòa quyện giữa không gian kỹ thuật số và vật lý. Các tính năng này được kích hoạt bởi công nghệ thị giác máy tính. Theo dõi tay hoạt động bằng cách sử dụng các camera tích hợp trên thiết bị đeo để phát hiện và diễn giải chuyển động và vị trí bàn tay của người chơi, loại bỏ nhu cầu sử dụng bộ điều khiển truyền thống.

Hình 4. Một ví dụ về lối chơi của Demeo.

Trong khi đó, định vị chung sử dụng các điểm neo không gian và dữ liệu đám mây điểm để lập bản đồ môi trường thế giới thực để nhiều thiết bị đeo có thể đồng bộ hóa cùng một không gian ảo. Điều này cho phép người chơi trong cùng một phòng nhìn thấy bàn cờ và nhau ở cùng các vị trí, tạo ra hiệu ứng như đang ngồi quanh một chiếc bàn ảo được chia sẻ.

Link to this sectionƯu và nhược điểm của thị giác máy tính trong trò chơi#

Thị giác máy tính đang thay đổi cách mọi người tương tác với các trò chơi bằng cách làm cho trải nghiệm trở nên tự nhiên và đắm chìm hơn. Nó cho phép người chơi sử dụng cử chỉ, chuyển động cơ thể, hoặc thậm chí là theo dõi ánh mắt để điều khiển lối chơi, đồng thời giúp các trò chơi phản hồi với môi trường thế giới thực trong thời gian thực. Những tính năng này không chỉ nâng cao trải nghiệm tổng thể mà còn giúp các trò chơi trở nên dễ tiếp cận hơn với nhiều đối tượng người chơi hơn.

Đồng thời, công nghệ này có một vài hạn chế. Nó có thể tiêu tốn nhiều pin và năng lượng xử lý hơn, và có thể không hoạt động mượt mà trong điều kiện ánh sáng yếu hoặc môi trường quá bận rộn. Cũng có những cân nhắc quan trọng về quyền riêng tư, vì nó thường dựa vào đầu vào của camera.

Tuy nhiên, khi công nghệ tiến bộ, các nhà phát triển đang tìm ra các giải pháp thông minh để cải thiện hiệu suất và giải quyết những lo ngại này - làm cho thị giác máy tính trở nên hữu ích và đáng tin cậy hơn trong các trò chơi.

Link to this sectionCác điểm chính cần lưu ý#

Thị giác máy tính và AI đang thay đổi cách các trò chơi được tạo ra và chơi. Dù là giúp các nhân vật phản ứng chân thực hơn hay làm cho lối chơi cảm thấy kết nối hơn với thế giới thực, những công nghệ này đang mở ra những khả năng thú vị. Chúng không chỉ làm cho trò chơi trông đẹp hơn - chúng đang làm cho chúng trở nên thông minh hơn và hấp dẫn hơn.

Từ các tựa game indie đến các bản phát hành của studio lớn, chúng ta đang thấy ngày càng nhiều nhà phát triển thử nghiệm với các tính năng dựa trên thị giác. Khi các công cụ này tiếp tục phát triển, chúng ta có thể mong đợi những trải nghiệm sáng tạo và đắm chìm hơn nữa trong tương lai của ngành trò chơi.

Khám phá các trang giải pháp của chúng tôi để tìm hiểu các ứng dụng của AI trong sản xuất và thị giác máy tính trong y tế. Kiểm tra các tùy chọn cấp phép của chúng tôi để bắt đầu xây dựng các đổi mới về thị giác của riêng bạn!