KI in der Spieleentwicklung

Künstliche Intelligenz (KI) wird auch in der Spieleentwicklung immer häufiger eingesetzt, mit dem Ziel, ein dynamisches und realistisches Gameplay zu schaffen. So können z.B. Nicht-Spieler-Charaktere (engl. „non-player characters“, kurz NPCs) durch KI erschaffen und bewegt werden. Aber auch andere Inhalte wie z.B. einzigartige Umgebungen werden erstellt, ohne dass es vorher einen detaillierten Plan gab. In diesem Post schauen wir uns die Rolle der KI in der Spieleentwicklung etwas genauer an.

Geschichte von KI in Computerspielen

Die Anfänge

Wenn man in die Geschichte der Computerspiele schaut, entdeckt man, dass diese schon seit Beginn von KI begleitet wurden. Eines der ersten Computerspiele war ein metergroßer Spieleautomat namens Nimrod, welcher im Jahr 1951 gebaut wurde. Nimrod war ein Computer, der nur eine Sache konnte: Es war möglich, das Spiel „Nim“ darauf zu spielen. Wenn der Spieler oder die Spielerin einen Zug gemacht hatte, sah man, wie der Computer reagierte. Auch wenn dieses Beispiel noch weit entfernt von heutiger KI in Videospielen ist, war es doch ein Anfang – es gab einen Computergegner, gegen den man spielen konnte.

Ein Meilenstein war das bekannte Spiel „Pac-Man“ (1980). Dort steuert man eine kreisförmige Figur, mit der man in einem Labyrinth Punkte verschlingt und dabei vier Geistern ausweichen muss. Diese Geister waren aber nicht fix an einem Ort, sondern konnten den Pac-Man jagen und zeigten somit dynamisches und zielgerichtetes, quasi intelligentes Verhalten.

Große Schlagzeilen machte der von IBM entwickelte Schachcomputer „Deep Blue“, welcher den damaligen Schachweltmeister Garry Kasparov im Jahr 1997 geschlagen hat. Dieser Moment war sehr besonders, denn er zeigte, dass KI auch in komplexen Spielen menschliche Expert:innen schlagen kann.

Spiele in den 2000ern

In den folgenden Jahren wurde KI immer komplexer und neue Möglichkeiten entstanden. So wurden z.B. Simulationsspiele immer realistischer. Ein entsprechender Spieleklassiker ist „Die Sims“ aus dem Jahr 2000. Dort können unterschiedliche Charaktere verschiedene Eigenschaften und Fähigkeiten besitzen und sich dementsprechend unterschiedlich verhalten. Die Charaktere reagieren auf Events in der Umgebung und interagieren miteinander, sodass ein komplexes Gameplay möglich ist.

Andere Beispiele aus dem Action-Bereich sind z.B. Half-Life (1998) oder F.E.A.R (2005). Die NPCs in Half-Life galten als besonders realistisch für damalige Verhältnisse. In F.E.A.R. konnte die KI taktisches Verhalten zeigen, sodass spannende Spielsituationen entstanden sind.

Moderne Anwendungen von KI in der Spieleentwicklung

KI-Technologie hat sich in den letzten Jahrzehnten stark weiterentwickelt. Frühere KI war regelbasiert; das Verhalten der Computergegner basierte auf einer oder mehreren Logiken, die ggf. noch durch Zufallswerte beeinflusst wurde. Neuere KI-Methoden basieren auf maschinellem Lernen, darunter Deep Learning (neuronale Netze) oder prozedurale Generierung.

Maschinelles Lernen (engl. „machine learning“, kurz ML) wird häufig eingesetzt, um NPCs das Erlernen und Anpassen an das Spielerverhalten zu ermöglichen. Dadurch wird das Gameplay wesentlich dynamischer und personalisierter. Ein Beispiel hierfür ist das Survival-Horror-Spiel „Alien: Isolation“: Das Alien, das den Spieler jagt, lernt vom Verhalten des Spielenden und passt seine Taktiken entsprechend an. So wird das Verhalten des Aliens nie richtig vorhersagbar, selbst, wenn man das Spiel ein zweites Mal spielt.

Eine weitere moderne KI-Technik in der Spieleentwicklung ist die prozedurale Generierung. Sie wird zur Echtzeit-Erzeugung von Spielinhalten, wie Levels, Quests oder sogar ganzen Welten, verwendet. Auch wenn einiges beim Launch schief ging, ist ein bekanntes Beispiel hierfür das Spiel „No Man’s Sky“. Hier wird eine gesamte Galaxie prozedural generiert und kann von den Spielenden erforscht werden.

KI im Entwicklungsprozess

KI wird nicht nur im Spiel selbst eingesetzt, sondern unterstützt auch im Entwicklungsprozess. Dies kann durch das Erstellen von Assets (Objekten im Computerspiel) oder durch automatisiertes, KI-gestütztes Testen geschehen. Eine Game-Designerin könnte auch prozedurale Generierung verwenden, um ein Terrain zu erstellen. Sie muss anschließend nur noch wenige Details ändern.

Ein weiteres Beispiel ist die Fotogrammetrie. Bei dieser Technik werden reale Objekte aus verschiedenen Winkeln fotografiert. Die Bilder werden anschließend verwendet, um ein detailliertes 3D-Modell zu erstellen, welches dann im Spiel genutzt wird.

Aktuelles Beispiel

Wenn man sehen möchte, wie beeindruckend KI in der Spieleentwicklung mittlerweile eingesetzt wird, sollte man die Update-Seite der Unreal Engine besuchen. Die Unreal Engine ist eine leistungsfähige und ziemlich bekannte Spiel-Engine, also eine Software, mit der man Spiele entwickeln kann.

In der aktuellen 5.2er-Version wird ein neues prozedurales Framework vorgestellt, mit der Welten noch einfacher und komplexer erstellt werden können. Besonders beeindruckend ist das ML-Deformer-Beispiel. Es zeigt, wie man „detailgetreue Echtzeitcharaktere [gestalten kann], deren Muskeln sich unter der Haut bewegen und deren Kleidung sich faltet.“

Fazit

Wir haben gesehen: KI spielt mittlerweile eine entscheidende Rolle in der Spieleentwicklung. Durch sie wird das Gameplay realistischer, dynamischer und spannender. Die Anfänge waren noch rein regelbasiert (z.B. „Nimrod“ oder „Pac-Man“), doch mit modernen Machine Learning-Methoden können immer beeindruckendere Ergebnisse erzielt werden. Nicht nur im Spiel selbst, sondern auch in der Entwicklung wird KI intensiv eingesetzt: Spielwelten, Charaktere, oder Objekte können von KI erstellt werden, was die Arbeitszeit der Entwickler:innen drastisch reduziert. Die aktuellen Entwicklungen zeigen, dass man gespannt bleiben darf, was noch auf uns zukommt.

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