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▼ Predict circuit 재해석

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소스無

이 글은 별바람님께서 만드신 Predict circuit를 설명해주기 위한 저의 답변 중에 하나입니다. 나름대로의 생각으로 정리한 것이므로 별바람님의 원본 과는 내용이 다를 수도 있고 재해석 된 부분도 있을 수 있습니다.

1. Predict circuit

인공지능이라.. 사실 게임 파트에서는 제 전공은 아니지만 그래도 그녀의 기사단 만들 때 전투 씬에서 사용한 것도 인공지능이라면 인공지능이겠죠..

(설계는 광삼님께서 하셨기 때문에 게제동 강의실에 보면 자료가 있습니다.. )

광삼님의 설계에 보면 다분 인간의 관점에서 착안 하신 점이 많이 보입니다. 반대로 퍼지 이론 같은 것은 컴퓨터의 관점에서 확률 통계로써 결정하는 것이겠죠.

퍼지 이론에 의한 것은 자료가 많으니 생략하기로 하고.. 광삼님의 predict circuit 알고리즘을 제 생각대로 풀어서 설명할께요.

프로이트의 심리학에서 보면 이드(Id), 에고(Ego), 슈퍼에고(super ego)가 있습니다..

이드는 '무의식'이며 개인의 본능적 욕구충동이라고 할수 있습니다.

에고는 자아의 현실 원리로서 이드의 무제한적 욕구를 억제케 하는 역할을 합니다. 현실세계의 원리죠.

슈퍼에고도 에고와 같은 무의식의 억제 역할이지만 주로 '도덕적'인 관점에서 나타나게 되는 행동 양식입니다.

그럼 게임에서 전투 본능에 이것을 적용시켜 봅시다.

'이드'는 전투 본능이 되겠죠.. 적을 보고 적을 쫒아서 움직이는 역할을 합니다. 만약 캐릭터가 '이드'만 가지고 있다면 단순한 자코 캐릭터가 됩니다. 주로 좀비가 이런 것이 되겠네요..

'에고'는 '이드'의 무의식적인 공격 성향을 좀 더 현실적으로 해석하게 합니다. 예를 들어 자신이 상처입었다면 공격 성향이 줄어 들고 치료하려들거나 동료들에게 의지하게 됩니다. 그 때의 상황에 맞게 판단하기 위한 요소입니다.

'슈퍼 에고'는 위에서 정의한 것들에 대해 다시 재해석을 합니다. 예를들어 나 한목숨 바쳐서라도 적을 무찔러야 하는 비장함이 있다면 자신이 상처 입었어도 적을 치려 들겠죠..

그럼 스타크래프트의 예를들어 볼까요 ?

주로 컴퓨터와 1:1 을 하면 그것을 잘 알 수가 있는데...

우리편 히드라로 적의 본진에서 질럿을 공격하다 보면 그 질럿이 실드가 부족하면 아군을 공격하지 않고 배터리 쪽으로 이동하려 합니다. 또한 recall 등으로 회수되기도 하죠..

여기서 히드라의 공격에 대해서 맞대응 하는 것이 '이드'이고 자신이 불리해지자 배터리 쪽으로 가는 것이 '에고'입니다.

그리고 프로토스의의 마지막 미션에서, 프로토스족의 hero가 템플로 진입하면 맵 상의 모든 저그족이 템플쪽으로 무조건 공격을 해오는 것은 '이드'와 '슈퍼에고' 때문입니다. 저그족이 멸망하지 않기 위해서 모든 저그가 사력을 다해 템플을 부수려고 하는데서 비롯됩니다.

그럼.. 이런 장황한 개념 이야기는 이쯤 해두고 실제 게임에 적용시켜 봅시다..

'이드'는 공격적 특성이기 때문에 수치로 표현하면 (+)가 됩니다. '에고는 방어적 소극적 특성이기 때문에 (-)의 수치로 표현됩니다. '슈퍼에고'는 그때의 상황에 맞는 (+), (-)의 가중치로 표현됩니다.

'이드'는 캐릭터의 무의식이기 때문에 주어진 속성에서 바로 값을 얻을 수가 있습니다.
(예> 공격성향 : 10)

'에고'는 현재 캐릭터의 상태에 좌우 되므로 현재의 캐릭터 값에 의해 값을 계산해 낼 수 있습니다.

(예> HP = 1 이므로 죽기 싫은 수치가 12)

'슈퍼에고'는 현재의 외부 상황에서 값을 얻을 수가 있습니다.
(예> 적을 꼭 섬멸하라는 임무를 부여 받았기 때문에 +5)

그렇다면 '이드' - '에고' + '슈퍼에고' = 10 - 12 + 5 = 3 이 되어서 양수가 됩니다. 비록 '이드' + '에고' 는 (-) 값이지만 '슈퍼에고' 때문에 (+)의 값이 되었습니다.. 그렇다면 행동은 뭘까요 ?

바로 '공격'입니다.

'공격'이라는 행동이 정해졌으면 그 다음에는 공격에 대한 행동을 정의해야 합니다. 이동할것이냐 바로 공격할 것이냐 원거리 공격을 할것이냐 아군을 도와 줄것이야 하는 것들이 있는데, 역시 위와 같은 공식을 이용합니다.

Id Ego Super ego Total

이동 2 칸 10 4 + 8 14

이동 4 칸 6 5 + 5 6

바로 공격 4 10 + 2 - 4

원거리공격 9 2 + 8 15

아군 원조 4 2 - 2 0

이런식으로 계산이 되었습니다.. '원거리 공격'이 가장 값이 크죠. 그렇기 때문에 원거리 공격모드로 들어가게 됩니다.

이 상황을 다시 풀어 보면요..

<무의식>에서는 2칸 이동하는 것이 제일 쉽고 바로 공격하거나 아군을 원조하기가 현재로서는 제일 어렵다고 생각합니다. 그리고 <의식>에서는 바로 공격을 할 수 있을 상황은 아니라고 판단 했으며 원거리 공격이나 아군 원조에 가장 부담을 적게 가지고 있었겟죠.. 그리고 <현재상황>으로 보면 2칸 이동하거나 원거리 공격이 가장 쉬운 상황입니다. 그래서 그것의 정도를 수치로 놓고 계산해보니 Total에 나온 결과가 나왔고 가장 큰 값이 '원거리 공격'이었던 것입니다.

하지만 이런 식으로 계산하면 항상 같은 결과만 나올 수가 있습니다. 그래서 random 의 요소를 넣어야 하구요. 물론 강직하고 굽힘없는 성격이라면 random = 0 이 되어서 변동이 없을 수도 있지만, 역시 그 사람의 성격에 따라서 +- random(2) 나 +- random(5) 가 생긴다고 생각하면 됩니다.

그녀의 기사단에서는 이동에 대해서는 맵상의 가능한 이동 공간에 대해서 모두 위와 같은 수치를 재어 보고 그 중에 가장 수치가 높은 곳이 그 캐릭터가 판단한 위치라고 보고 그 쪽으로 이동합니다. 물론 위의 예제와 같이 간단한 요소로만 판단 하는 것이라 아니라 게임의 기획에 따라서 훨씬 더 많은 요소가 위의 3 값을 정하는 역할을 합니다.

지금까지 제가 말씀 드린 것은 RPG 등에서 캐릭터의 동작 특성을 결정하는 요소에 대한 것입니다. 그렇다면 슈팅 등에서는 장르가 다른 만큼이나 다른 AI가 들어가겠죠.

보통 슈팅은 RPG와는 달리 빠른 진행을 해야 하기 때문에 위와 같은 복잡한 연산으로 속도를 떨어뜨릴 수는 없습니다.

그래서 AI 라기보다는 패턴을 두어서 그것에 맞게 행동하는게 대부분이구요. 단지 아군의 총알을 피하는 곳에 AI 가 쓰일텐데, 제가 알기로는 그 쪽은 거의 퍼지 이론과 같은 방법을 쓴다고 알고 있습니다.

2D 슈팅이라면 화면상의 영역을 2D map 으로 잘게 잘라 놓고 현재의 오브젝트들에 의한 자신의 위험 수위를 더하는 식으로 합니다. 현재 총알이 있는 곳이라면 100 이고 그 다음에 움직이는 위치라면 90, 그 다음 타임의 위치는 80... 이런식으로 위험 수위에 대해서 그것을 수치로 측정한 후에 모든 오브젝트의 것을 다 계산하여 맵 상에 가중치로 부여합니다. 그러다 보면 당연히 수치가 가장 낮게 나오는 path가 생깁니다. 그곳이 흔히 말하는 '안전지대'입니다. 그리고 그 위치대로 이동하면 바로 회피 AI 가 됩니다.

또.. 실시간 시뮬레이션에 사용된다면 (만들어 보지는 않았지만..) 위의 RPG 의 요소들을 가장 단순화시킨 방법으로 빨리 많은 오브젝트에 대한 행동 양식을 결정해야겠죠.

스타크의 경우에는 한놈 집중공격을 위한 AI가 쓰였고 자신을 공격한 놈에게 다시 공격을 한다는 기본적인 AI가 포함된 것 같습니다. 그 이외에는 그렇게 복잡한 AI 는 보이지 않았습니다..

제가 구체적인 코드는 안 넣었습니다. 오히려 이론을 제대로 정립하는 편이 훨씬 더 도움이 될 것 같아서 나름대로 생각하고 있었던 AI 이론을 펼쳐 보았습니다..

제것뿐만 아니라 다른 것도 많이 참조하셔서 자신만의 AI 이론을 세우시기 바랍니다.