KR101692539B1 - NPC decision making modelling method in dynamic terrain analysis by prospect theory - Google Patents

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Abstract

본 발명은 행동경제학에서의 전망이론(Prospect Theory)을 게임 인공지능 기법에 적용하여 인간의 실제 선택패턴과 행동패턴에 근접하게 논플레이어 캐릭터(NPC:Non Player Character, 이하 NPC)의 의사결정 및 행동이 모델링되도록 한 전망이론 기반형 동적 지형분석에서의 NPC 의사결정 모델링방법을 제공한다. 이와 같은 본 발명에 따른 전망이론 기반형 동적 지형분석에서의 NPC 의사결정 모델링방법은 전망이론이 적용된 동적 지형분석을 수행하여 NPC의 이동 목표지점이 선택되도록 하는 전망이론 기반 의사결정 알고리즘을 통해 각각의 NPC가 서로 다른 의사결정을 할 수 있도록 하여 다양한 NPC 행동이 유발되고, 이에 따라 입체적이고 지능적인 게임 설계가 가능해지며, 게임 이용자의 게임에 대한 몰입도와 흥미도 증대시킬 수 있게 되고, 특히 실시간전략 게임이나 스포츠 게임에 효과적으로 적용되어 게임의 질을 향상시킬 수 있는 기술적 특징을 갖는다.The present invention applies Prospect Theory in behavioral economics to game artificial intelligence techniques to make decisions and actions of Non Player Character (NPC) NPC decision modeling method in dynamic terrain analysis based on perspective theory is presented. The NPC decision modeling method in the prospect theory based dynamic terrain analysis according to the present invention is based on the prospect theory based decision algorithm which performs the dynamic terrain analysis using the prospect theory to select the moving target point of the NPC, It is possible to design a game with a three-dimensional and intelligent nature, and it is possible to increase the enthusiastic interest and interest of the game user in the game, And a technical feature that can be effectively applied to a sports game to improve the quality of the game.

Description

전망이론 기반형 동적 지형분석에서의 NPC 의사결정 모델링방법{NPC decision making modelling method in dynamic terrain analysis by prospect theory}{NPC decision making modeling method in dynamic terrain analysis based on prospect theory}

본 발명은 행동경제학에서의 전망이론(Prospect Theory)을 게임 인공지능 기법에 적용하여 인간의 실제 선택패턴과 행동패턴에 근접하게 논플레이어 캐릭터(NPC:Non Player Character, 이하 NPC)의 의사결정 및 행동이 모델링되도록 한 전망이론 기반형 동적 지형분석에서의 NPC 의사결정 모델링방법에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 전망이론이 적용된 동적 지형분석을 수행하여 NPC의 이동 목표지점이 선택되도록 하는 전망이론 기반 의사결정 알고리즘을 통해 각각의 NPC가 서로 다른 의사결정을 할 수 있도록 하여 다양한 NPC 행동이 유발되고, 이에 따라 입체적이고 지능적인 게임 설계가 가능해지며, 게임 이용자의 게임에 대한 몰입도와 흥미도 증대시킬 수 있게 되고, 특히 실시간전략 게임이나 스포츠 게임에 효과적으로 적용되어 게임의 질을 향상시킬 수 있는 전망이론 기반형 동적 지형분석에서의 NPC 의사결정 모델링방법에 관한 것이다.
The present invention applies Prospect Theory in behavioral economics to game artificial intelligence techniques to make decisions and actions of Non Player Character (NPC) Based decision modeling method for dynamic geomorphic analysis based on the prospect theory to be modeled. More specifically, the present invention relates to a dynamic geomorphological analysis using a prospect theory, Each NPC can make different decisions through the algorithm, so that various NPC behaviors are generated. Accordingly, it is possible to design a three-dimensional and intelligent game, and it is possible to increase the immersion and interest of the game user , Especially for real-time strategy games and sports games, Outlook relates to the NPC decision on the modeling method of theory-based analysis of dynamic terrain.

최근 비디오게임 산업의 눈부신 발전으로 인해 게임에 사용되는 기술 또한 다양화되고 매우 높은 완성도를 보이고 있다. 과거의 게임 개발기술은 주로 실시간에 사실적인 영상을 생성하는 컴퓨터 그래픽스 관련분야에 집중되었다면, 최근에는 게임에서 제공할 수 있는 다양하고 풍부한 체험을 위한 게임 인공지능 기법이 게임의 발전을 견인할 혁신적 요소로 크게 각광을 받고 있다. 이와 관련된 특허기술로는 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1231798호 "게임 난이도 조절 장치 및 방법" 등이 안출되어 있다.Due to the remarkable development of the video game industry in recent years, the technology used in the game has also been diversified and completed to a very high level. In the past, game development technology was mainly focused on computer graphics, which produces realistic images in real time. In recent years, game artificial intelligence techniques for a rich and rich experience that can be provided by games have been revolutionizing the game . As a patented technology related thereto, Korean Registered Patent Publication No. 10-1231798 entitled " Game Difficulty Adjusting Apparatus and Method "

한편 게임 인공지능 분야는 게임 상에 존재하는 NPC의 행동 재현에 주요한 초점이 맞추어져 있으며, 다양한 환경에서 NPC의 의사결정을 모델링하기 위한 연구개발이 활발히 진행되고 있다. 현재 산업적으로 그 효용성을 인정받은 대표적인 NPC 의사결정 모델링 기법으로는 유한상태기계(Finite State Machine), 계층적 유한상태기계(Hierarchical Finite State Machine), 행동 트리(Behavior Tree), 효용기반 시스템(Utility-based System), 목표기반 계획수립 아키텍처(GOAP:Goal Oriented Action Planner), 계층적 작업망(HTNs: Hierarchical Task Network) 등을 들 수 있다. On the other hand, the game artificial intelligence field is mainly focused on the representation of behaviors of NPCs present in the game, and research and development is actively conducted to model NPC decision making in various environments. Representative NPC decision modeling techniques that have been recognized as being industrially useful include Finite State Machine, Hierarchical Finite State Machine, Behavior Tree, Utility- based System, Goal Oriented Action Planner (GOAP), and Hierarchical Task Network (HTNs).

여기서 효용기반 시스템은 게임이론, 경제학 등의 분야에서 널리 사용된 효용이론(Utility Theory)을 기반으로 주어진 상황에서 가능한 모든 액션들에 효용성에 기반한 점수를 부과하고, 그 중 가장 높은 점수를 획득한 행동을 선택하는 방법이라고 간략하게 정의할 수 있다. 효용이론을 주창한 베르누이는 부의 한계효용이 줄어드는 상황에서 의사결정자는 위험을 피하는 성향을 보인다고 주장했다. 그런데 그의 이론으로는 손실 상황에서 위험을 감수하며 도박을 감행하는 의사결정을 설명할 수 없다. 이러한 단점을 보완하기 위해 카너먼과 트버스키는 의사결정자가 이익 및 손실의 상황에서 각기 다른 준거점을 사용함을 밝혀내고 이를 뼈대로 전망 이론을 주창한 바 있다. 카너먼의 전망이론은 전통적인 경제학에서의 합리적 인간 가설을 벗어나 실제 인간이 어떻게 선택하고 행동하며, 그 결과 어떤 사회 현상이 나타는지의 관점을 제시하였다.
Based on Utility Theory, which is widely used in fields such as game theory and economics, the utility-based system imposes a utility-based score on all possible actions in a given situation, As shown in FIG. Bernoulli, who advocated utility theory, argued that decision makers tend to avoid risk in situations where the marginal utility of wealth diminishes. His theory, however, can not explain the decision to risk gambling in a loss situation. To overcome these shortcomings, Carnarvon and Tverski discovered that decision makers are using different points of reference in the context of profit and loss, and have advocated the view theory as a framework. Carnerman 's prospect theory outlines a rational human hypothesis in traditional economics, and presents a view of how human beings choose and act and, as a result, what social phenomena they represent.

한편 실시간 전략게임이나 스포츠 게임에서는 가상 외부환경 정보에 따라 구축되어 있는 게임 영상의 활성화 프레임영역 내부의 특정 위치지점에 NPC와 같은 에이전트가 전략 전술적으로 접근하도록 하는 경우가 많다. 예를 들어 전장에서 공격에 노출되지 않는 은닉 지점, 적 공격이 용이한 저격 지점 등으로 판단되는 위치지점 정보를 에이전트에게 제공함으로써 에이전트의 행동을 유발할 수 있다. 이를 위하여 게임 제작과정에서 기획자가 수작업으로 특정 위치지점을 직접 선정할 수 있는데, 이는 게임 환경이 방대할 경우 수작업에 상당한 어려움이 따르고, 동적으로 변화하는 환경에 대응하기 어려운 한계가 있었다. 이에 따라 PS Vita에서 발매한 FPS 게임 Killzone에서의 동적지형분석{A. Beij, "Killzone's AI: Dynamic Procedural Tactics", Game Developer Conference Europe, 2005.}을 도시한 도 1에서와 같이 동적 지형분석 알고리즘을 개발하여 이를 통해 특정 위치지점이 인공지능으로 자동 선정되도록 하는 기술이 현재 많이 사용되고 있으며, 동적 지형분석의 작업효율을 높이기 위한 알고리즘 설계의 개발이 다양하게 요구되고 있는 실정이다.
On the other hand, in a real-time strategy game or a sports game, an agent such as an NPC is approached strategically tactically at a specific position in an activated frame area of a game image constructed according to virtual external environment information. For example, it is possible to induce an agent's behavior by providing the agent with position point information that is determined as a hidden point that is not exposed to an attack in the battlefield, and a sniper point where enemy attack is easy. For this purpose, a planner can manually select a specific location point manually in the game production process. This is because, when the game environment is vast, it has difficulty in manual work and difficulty in coping with a dynamically changing environment. Therefore, dynamic topography analysis in Killzone FPS game released by PS Vita {A. As shown in FIG. 1, which illustrates the dynamic terrain analysis algorithm of Beij, "Killzone's AI: Dynamic Procedural Tactics ", Game Developer Conference Europe, 2005.}, a technology for automatically selecting a specific location point as artificial intelligence And the development of an algorithm design for increasing the operation efficiency of the dynamic terrain analysis has been variously demanded.

(특허문헌 1) 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1231798호 "게임 난이도 조절 장치 및 방법"
(Patent Document 1) Korean Registered Patent Publication No. 10-1231798 "Game Difficulty Adjusting Apparatus and Method"

본 발명은 상기와 같은 종래 효용이론(Utility Theory)에서 모델링되지 못했던 실제 인간의 효용가치 판단시 작용하는 세가지 인지적 특징인 기준점(reference point) 의존성, 민감도 체감성(diminishing sensitivity), 손실 회피성(loss aversion)이 반영된 NPC 의사결정 모델이 구현되도록 행동경제학에서의 전망이론을 게임 인공지능 기법에 적용함으로써 의사결정에 따른 결과에 대한 효용성이 아닌 상태 변화에 대한 효용성의 측정에 의해 의사결정이 수행됨에 따라 인간의 실제 선택패턴과 행동패턴에 근접하게 NPC의 의사결정 및 행동이 모델링될 수 있는 새로운 형태의 전망이론 기반형 동적 지형분석에서의 NPC 의사결정 모델링방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
The present invention is based on the three cognitive characteristics of reference point dependency, diminishing sensitivity, and loss avoidance (see, for example, In order to implement the NPC decision model that reflects the loss aversion, the decision theory is applied to the game artificial intelligence technique so that the decision is made by measuring the utility of the state change The purpose of this paper is to provide a method of NPC decision modeling in a new type of viewpoint based dynamic topography analysis in which NPC decisions and behaviors can be modeled in close proximity to human actual selection patterns and behavior patterns.

또한 본 발명은 전망이론이 적용된 동적 지형분석을 수행하여 NPC의 이동 목표지점이 선택되도록 하는 전망이론 기반 의사결정 알고리즘을 통해 각각의 NPC가 서로 다른 의사결정을 할 수 있도록 하여 다양한 NPC 행동이 유발되고, 이에 따라 입체적이고 지능적인 게임 설계가 가능해지며, 게임 이용자의 게임에 대한 몰입도와 흥미도 증대시킬 수 있게 되고, 특히 실시간전략 게임이나 스포츠 게임에 효과적으로 적용되어 게임의 질을 향상시킬 수 있는 새로운 형태의 전망이론 기반형 동적 지형분석에서의 NPC 의사결정 모델링방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
Also, according to the present invention, various NPC behaviors are induced by allowing the respective NPCs to make different decisions through a prospective theory-based decision algorithm that performs dynamic topography analysis by applying the prospect theory to select a moving target point of the NPC Thus, it is possible to design a stereoscopic and intelligent game, and it is possible to increase the immersion and interest of the game users, and particularly to a new type that can be applied to a real-time strategy game or a sports game to improve the quality of the game Based decision modeling method for dynamic terrain analysis.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은 게임 설계를 위한 컴퓨터장치에 게임 영상의 가상 외부환경 정보와 논플레이어 캐릭터(NPC:Non Player Character, 이하 NPC) 및 NPC의 내부변수가 게임 설계자에 의해 설정되어 상기 컴퓨터장치의 입력장치에 의해 입력되는 한편, 게임 영상의 활성화 프레임영역 내부에 상기 NPC가 위치하게 되는 복수개의 위치지점이 게임 설계자에 의해 설정되어 상기 컴퓨터장치의 입력장치에 의해 입력되는 위치지점 설정단계와; 복수개의 위치지점 중에서 선택된 어느 하나의 위치지점(이동 목표지점)으로의 NPC 이동을 유도하는 의사결정 유발요소가 게임 설계자에 의해 설정되어 상기 컴퓨터장치의 입력장치에 의해 상기 컴퓨터장치에 입력되되, 상기 의사결정 유발요소를 고려요소 i로 정의하게 되는 고려요소 정의단계와; 의사결정 유발요소별로 각 위치지점에서의 의사결정 유발강도를 산출하기 위한 의사결정 유발강도 산출알고리즘이 게임 설계자에 의해 설정되어 상기 컴퓨터장치의 입력장치에 의해 상기 컴퓨터장치에 입력되는 의사결정 유발강도 산출알고리즘 설정단계와; 상기 컴퓨터장치에 저장된 상기 의사결정 유발강도 산출알고리즘을 통해 각 위치지점 별로 상기 NPC의 고려요소 i에 대한 정량화된 의사결정 유발강도가 측정값 xi로 산출되는 의사결정 유발강도 측정값 산출단계와; 상기 고려요소 i의 측정값 xi에 대한 효용값 v(xi)의 가치함수가 각 고려요소 i 별로 게임 설계자에 의해 설정되어 상기 컴퓨터장치의 입력장치에 의해 상기 컴퓨터장치에 입력되되, 상기 가치함수는 전망이론에서 사용되는 것인 가치함수 설정단계와; 상기 컴퓨터장치에 저장된 가치함수를 통해 각 위치지점에서의 효용값 v(xi)이 각 고려요소 별로 산출되는 효용값 산출단계와; 고려요소 i에 대한 발생확률 Pi를 산출하기 위한 발생확률 산출알고리즘이 게임 설계자에 의해 설정되어 상기 컴퓨터장치의 입력장치에 의해 상기 컴퓨터장치에 입력되는 발생확률 산출알고리즘 설정단계와; 민감도 체감성의 반영을 위해 발생확률 Pi에 가중치를 부여하기 위한 민감도 체감성 가중치 반영 알고리즘이 게임 설계자에 의해 설정되어 상기 컴퓨터장치의 입력장치에 의해 상기 컴퓨터장치에 입력되는 민감도 체감성 가중치 반영 알고리즘 설정단계와; 상기 컴퓨터장치에 저장된 발생확률 산출알고리즘을 통해 각 위치지점 별로 상기 NPC의 고려요소 i에 대한 발생확률 Pi가 산출된 다음, 상기 컴퓨터장치에 저장된 민감도 체감성 가중치 반영 알고리즘을 통해 발생확률 Pi에 가중치가 부여된 발생확률 보정값 w(Pi)이 산출되는 발생확률 보정값 산출단계와; [수학식 1]로 정의되는 평가함수가 상기 컴퓨터장치에 저장되고, 상기 평가함수를 통해 각 위치지점 별 평가값이 전체 의사결정 유발요소에 대하여 산출되는 위치지점 별 평가값 산출단계와; 상기 컴퓨터장치에 의해 산출되는 위치지점 별 평가값을 설정된 분석패턴으로 평가하여 하나의 위치지점을 선택하는 NPC 의사결정 알고리즘이 게임 설계자에 의해 설정되어 상기 컴퓨터장치의 입력장치에 의해 상기 컴퓨터장치에 입력되고, 상기 NPC 의사결정 알고리즘을 통해 선택된 위치지점이 NPC의 이동 목표지점으로 설정되는 NPC 의사결정단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전망이론 기반형 동적 지형분석에서의 NPC 의사결정 모델링방법을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a computer game device for designing a game, the game device comprising: virtual environment information of a game image; non-player character (NPC) Is set by the game designer and input by the input device of the computer device while a plurality of position points at which the NPC is located within the active frame area of the game image are set by the game designer, A position point setting step of inputting the position point; A decision-causing element for inducing an NPC movement to any one position point (a moving target point) selected from a plurality of position points is set by a game designer and input to the computer device by an input device of the computer device, A consideration factor definition step of defining a decision inducing factor as a consideration factor i; A decision-making-inducing-strength calculating algorithm for calculating a decision-making-inducing strength at each position point for each decision-inducing element is set by a game designer, and the decision- An algorithm setting step; And calculating the decision-induced strength measurements x i decisions caused strength measurement value calculated by quantification of through the decision-induced intensity calculation algorithm stored in the computer system for each location point to the considerations i of the NPC step; The value a function of the utility value v (x i) on the measured values x i of the considered element i has been set by the game designer for each considerations i doedoe by the input device of the computer device input to the computer device, the value Function is a value function set step that is used in the view theory; Calculating utility value step utility value v (x i) of points at each position over the function value stored in the computer device is calculated for each element taken into account; An occurrence probability calculating algorithm for calculating an occurrence probability P i for the consideration factor i is set by a game designer and input to the computer device by an input device of the computer device; A sensitivity sensitivity weighting reflection algorithm for assigning a weight to the occurrence probability P i for reflection of the sensitivity bodily sensation is set by the game designer and input to the computer device by the input device of the computer device, ; On through the occurrence probability calculation algorithm stored in the computer equipment which the occurrence probability P i of the considered element i of the NPC calculated for each location point and then, the probability of occurrence over a sensitivity element sensitivity weight reflect the algorithm stored in the computer unit P i An occurrence probability correction value calculation step of calculating a weighted occurrence probability correction value w (P i ); An evaluation value for each location point is calculated with respect to the entire decision-making inducing element by the evaluation function defined by the equation (1) stored in the computer device; An NPC decision algorithm that evaluates the evaluation value at each location point calculated by the computer device in the set analysis pattern and selects one location point is set by the game designer and input to the computer device by the input device of the computer device And an NPC decision step in which a location point selected through the NPC decision algorithm is set as a moving target point of the NPC. The NPC decision modeling method in the dynamic terrain analysis based on the view theory is provided.

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112014127053917-pat00001

Figure 112014127053917-pat00001

이와 같은 본 발명에 따른 전망이론 기반형 동적 지형분석에서의 NPC 의사결정 모델링방법에서 상기 민감도 체감성 가중치 반영 알고리즘 설정단계는 민감도 체감성 가중치 함수표와 민감도 체감성 가중치 휴리스틱 설정알고리즘 중에서 선택된 어느 하나가 게임 설계자에 의해 미리 설정되어 상기 컴퓨터장치의 입력장치에 의해 상기 컴퓨터장치에 입력되도록 하고, 상기 발생확률 보정값 산출단계는 민감도 체감성 가중치 함수표와 민감도 체감성 가중치 휴리스틱 설정알고리즘 중에서 선택된 어느 하나를 통해 보정값 w(Pi)이 산출되도록 한다.
In the NPC decision modeling method in the dynamic terrain analysis based on the prospective theory-based dynamic terrestrial model according to the present invention, the step of setting the sensitivity body sensitivity weighting reflection algorithm may include the steps of selecting one of the sensitivity body sensitivity weight function table and the sensitivity body sensitivity weight heuristic setting algorithm Wherein the generation probability correction value calculating step is configured to calculate the probability of occurrence correction value using a sensitivity characteristic weight function function table and a sensitivity sensitivity weightedness heuristic setting algorithm by using the input device of the computer device, So that the value w (P i ) is calculated.

이와 같은 본 발명에 따른 전망이론 기반형 동적 지형분석에서의 NPC 의사결정 모델링방법에서 상기 효용값 산출단계는 각 고려요소 i 별로 기준값이 설정되어 기준값보다 큰 측정값 xi는 이익 영역에 속하도록 하고, 기준값보다 작은 측정값 xi는 손해 영역에 속하도록 하는 가치함수가 설정되도록 할 수 있다.
In the NPC decision modeling method according to the present invention, the reference value is set for each consideration factor i so that the measurement value x i, which is larger than the reference value, belongs to the profit area , And the measured value x i smaller than the reference value can be set to a value function to belong to the damage area.

이와 같은 본 발명에 따른 전망이론 기반형 동적 지형분석에서의 NPC 의사결정 모델링방법에서 상기 효용값 산출단계는 가치함수의 기준값이 상기 [수학식 1]에서의 Δxi의 크기값 조정에 의해 변경되도록 할 수 있다.
In the NPC decision modeling method in the prospect theory-based dynamic terrain analysis according to the present invention, the utility value calculation step may be such that the reference value of the value function is changed by adjusting the magnitude value of? X i in the expression (1) can do.

이와 같은 본 발명에 따른 전망이론 기반형 동적 지형분석에서의 NPC 의사결정 모델링방법에서 상기 NPC 의사결정단계의 NPC 의사결정 알고리즘은 최대 평가값을 갖는 위치지점을 NPC의 이동 목표지점으로 설정되도록 하는 알고리즘이거나, 설정치 이상의 평가값을 갖는 하나 이상의 위치지점 중에서 어느 하나가 랜덤하게 이동 목표지점으로 설정되도록 하는 알고리즘일 수 있다.
In the NPC decision modeling method based on the prospect theory-based dynamic terrain analysis according to the present invention, the NPC decision algorithm of the NPC decision step is an algorithm for setting the location point having the maximum evaluation value as the moving target point of the NPC Or one of the one or more position points having the evaluation value equal to or higher than the set value may be set to the moving target point at random.

이와 같은 본 발명에 따른 전망이론 기반형 동적 지형분석에서의 NPC 의사결정 모델링방법에서 상기 고려요소 정의단계는 의사결정 유발요소인 근접성, LOF(Line Of Fire), 안전영역성, 공격영역성을 고려요소 i로 정의하고, 상기 의사결정 유발강도 측정값 산출단계는 고려요소 i인 근접성에 대한 측정값 xi을 NPC와 위치지점 간 거리값으로 산출하며, LOF에 대한 측정값 xi을 위치지점에서의 NPC 간 장애물의 존재유무를 시선검사를 통해 판별하여 사격가능성에 대한 측정값으로 산출하고, 안전영역성에 대한 측정값 xi을 시선검사를 통해 위치지점에서의 NPC 간 장애물이 존재하는 경우에 한하여 설정값을 부여하여 산출하며, 공격영역성에 대한 측정값 xi을 적이 향하고 있는 앞방향 벡터를 중심으로 아군을 향한 벡터와의 내적 값에 공격 성공시 피해값의 곱으로 산출할 수 있다.
In the NPC decision modeling method based on the prospect theory-based dynamic terrain analysis according to the present invention, the consideration factor defining step includes consideration of proximity, LOF (line of fire), safety domain, and attack domain Element i, and the step of calculating the decision-making strength measurement value calculates the measured value x i for the proximity, which is the consideration factor i, as the distance value between the NPC and the position point, and calculates the measured value x i for the LOF at the position point The presence or absence of an obstacle between the NPCs is determined through a visual inspection and is calculated as a measurement value of the possibility of shooting and the measured value x i for the safety domain is checked only when there is an obstacle between the NPCs at the position point It is calculated by applying a set value of the measured values x i have a damage value, the attack succeeds and the intrinsic value of the vector towards the center friendly front-facing direction vector for attacking the castle area It can be calculated as.

본 발명에 의한 전망이론 기반형 동적 지형분석에서의 NPC 의사결정 모델링방법에 의하면, 실제적인 효용가치 판단시 작용하는 인간의 인지적 특징인 기준점(reference point) 의존성, 민감도 체감성(diminishing sensitivity), 손실 회피성(loss aversion)이 반영된 NPC 의사결정 모델이 구현되도록 전망이론을 게임 인공지능 기법에 적용함으로써 의사결정에 따른 결과에 대한 효용성이 아닌 상태 변화에 대한 효용성의 측정에 의해 의사결정이 수행되어 인간의 실제 선택패턴과 행동패턴에 근접하게 NPC의 의사결정 및 행동이 모델링되는 효과를 갖는다.According to the NPC decision modeling method in the dynamic terrain-based dynamic terrain analysis according to the present invention, the reference point dependency, the diminishing sensitivity, By applying the prospect theory to the game artificial intelligence technique so that the NPC decision model reflecting the loss aversion is implemented, the decision is made by measuring the utility of the state change rather than the effect of the decision result The decision making and behavior of the NPC are modeled close to the actual selection pattern and the behavior pattern of the human being.

또한 본 발명에 의한 전망이론 기반형 동적 지형분석에서의 NPC 의사결정 모델링방법에 의하면, 전망이론이 적용된 동적 지형분석을 수행하여 NPC의 이동 목표지점이 선택되도록 하는 전망이론 기반 의사결정 알고리즘을 통해 각각의 NPC가 서로 다른 의사결정을 할 수 있도록 하여 다양한 NPC 행동이 유발되고, 이에 따라 입체적이고 지능적인 게임 설계가 가능해지며, 게임 이용자의 게임에 대한 몰입도와 흥미도 증대시키는 효과를 갖는다. 특히 본 발명은 실시간전략 게임이나 스포츠 게임에 효과적으로 적용되어 게임의 질을 향상시킬 수 있다.
In addition, according to the NPC decision modeling method in the prospect theory-based dynamic terrain analysis according to the present invention, the dynamic terrain analysis using the prospect theory is performed to determine the moving target point of the NPC, The NPCs of the NPCs can make different decisions, thereby causing various NPC behaviors. Accordingly, it is possible to design a stereoscopic and intelligent game, and it has the effect of increasing the immersion and interest of the game users. In particular, the present invention can be effectively applied to a real-time strategy game or a sports game to improve the quality of the game.

도 1은 PS Vita에서 발매한 FPS 게임 Killzone에서의 동적지형분석의 예시도;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전망이론 기반형 동적 지형분석에서의 NPC 의사결정 모델링방법을 보여주기 위한 블록도;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전망이론 기반형 동적 지형분석에서의 NPC 의사결정 모델링방법의 위치지점 설정단계를 통해 위치지점이 설정된 화면을 보여주기 위한 도면;
도 4와 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전망이론 기반형 동적 지형분석에서의 NPC 의사결정 모델링방법에서 사용되는 가치함수를 보여주기 위한 도면이다.
Figure 1 is an example of dynamic topography analysis in an FPS game Killzone released at PS Vita;
FIG. 2 is a block diagram illustrating a NPC decision modeling method in a prospective theory-based dynamic topography analysis according to an embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 3 is a view for showing a screen on which a location point is set through a location point setting step of the NPC decision modeling method in the prospect theory-based dynamic terrain analysis according to the embodiment of the present invention;
FIGS. 4 and 5 are diagrams illustrating a value function used in the NPC decision modeling method in the dynamic terrain analysis based on the prospect theory, according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 2 내지 도 5에 의거하여 상세히 설명한다. 한편, 도면과 상세한 설명에서 일반적인 게임 인공지능 기법, 전망이론(Prospect Theory), 논플레이어 캐릭터(NPC:Non Player Character, 이하 NPC), NPC 의사결정 모델링방법, 지형분석, 동적 지형분석 등으로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용에 대한 도시 및 언급은 간략히 하거나 생략하였다. 특히 도면의 도시 및 상세한 설명에 있어서 본 발명의 기술적 특징과 직접적으로 연관되지 않는 요소의 구체적인 기술적 구성 및 작용에 대한 상세한 설명 및 도시는 생략하고, 본 발명과 관련되는 기술적 구성만을 간략하게 도시하거나 설명하였다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings 2 to 5. On the other hand, in the drawings and the detailed description, there are a variety of fields from general game artificial intelligence techniques, Prospect Theory, Non Player Character (NPC), NPC decision modeling method, The description and the operation of the structure and operation that the workers of the present invention can easily understand are omitted or simplified. In the drawings and specification, there are shown in the drawings and will not be described in detail, and only the technical features related to the present invention are shown or described only briefly. Respectively.

본 발명의 실시예에 따른 전망이론 기반형 동적 지형분석에서의 NPC 의사결정 모델링방법은 실시간전략 게임이나 스포츠 게임 등에서 전략 전술적으로 접근해야 할 위치지점을 결정하기 위해 공간을 분석하는 동적 지형분석 기법에 전망이론을 적용한 것으로, 도 2에서와 같이 위치지점 설정단계, 고려요소 정의단계, 의사결정 유발강도 산출알고리즘 설정단계, 의사결정 유발강도 측정값 산출단계, 가치함수 설정단계, 효용값 산출단계, 발생확률 산출알고리즘 설정단계, 민감도 체감성 가중치 반영 알고리즘 설정단계, 발생확률 보정값 산출단계, 위치지점 별 평가값 산출단계, NPC 의사결정단계를 거쳐 수행된다.
The NPC decision modeling method in the dynamic terrain analysis based on the prospect theory based on the embodiment of the present invention is a dynamic terrain analysis technique for analyzing the space to determine a point where strategic tactical approach is required in real time strategy game or sports game As shown in FIG. 2, the estimation method is applied to the location point setting step, the consideration factor defining step, the decision inducing intensity calculating algorithm setting step, the decision inducing intensity measurement value calculating step, the value function setting step, A probability calculation algorithm setting step, a sensitivity sensitivity weighting weighting algorithm setting step, an occurrence probability correction value calculating step, a location point evaluation value calculating step, and an NPC decision making step.

위치지점 설정단계는 게임 설계를 위한 컴퓨터장치에 게임 영상의 가상 외부환경 정보와 논플레이어 캐릭터(NPC:Non Player Character, 이하 NPC) 및 NPC의 내부변수가 게임 설계자에 의해 설정되어 상기 컴퓨터장치의 입력장치에 의해 입력되는 한편, 도 3에서와 같이 게임 영상의 활성화 프레임영역 내부에 NPC가 위치하게 되는 복수개의 위치지점이 게임 설계자에 의해 설정되어 상기 컴퓨터장치의 입력장치에 의해 입력되는 단계이다. 여기서 게임 영상의 가상 외부환경 정보는 시각시스템을 통해 인지되는 정보로서, 게임 영상의 프레임 내에 가상적으로 디스플레이되는 이미지 환경과 관련된 정보이다. 이와 같은 가상 외부환경 정보에는 도 3에서와 같이 지형, 게임 영상의 프레임 내에 배치되는 건물이나 장애물 등이 포함될 수 있다. 그리고 NPC의 내부변수는 NPC의 의사결정에 영향을 미칠 수 있는 각 NPC의 고유 특성치들로서, 이와 같은 NPC의 내부변수는 게임 설계자에 의해 설정될 수 있다. NPC의 내부변수는 각 NPC 별로 달리 설정될 수 있으며, 특정 NPC에 설정된 내부변수는 시간 또는 공간의 함수로서 변경될 수 있다.
In the location point setting step, the virtual external environment information of the game image, the non-player character (NPC) and the internal variable of the NPC are set in the computer device for game design by the game designer, And a plurality of position points where the NPCs are positioned within the active frame region of the game image as shown in FIG. 3 are set by the game designer and input by the input device of the computer apparatus. Here, the virtual external environment information of the game image is information perceived through the visual system, and is information related to the image environment that is virtually displayed in the frame of the game image. Such virtual external environment information may include a terrain, a building or an obstacle disposed in a frame of the game image, as shown in FIG. And the internal variable of NPC is the characteristic value of each NPC that can influence the decision of the NPC, and the internal variable of such NPC can be set by the game designer. The internal variable of the NPC can be set differently for each NPC, and the internal variable set for the specific NPC can be changed as a function of time or space.

고려요소 정의단계는 NPC의 이동을 유도하는 의사결정 유발요소가 게임 설계자에 의해 설정되어 상기 컴퓨터장치의 입력장치에 의해 컴퓨터장치에 입력되는 단계로서, 의사결정 유발요소가 고려요소 i로 정의된다. 여기서 의사결정 유발요소는 상기의 위치지점 설정단계에서 설정된 복수개의 위치지점 중에서 선택된 어느 하나의 위치지점(이동 목표지점)으로의 NPC 이동을 유도하는 요소이다. 여기서 실시간전략 게임, 스포츠 게임과 같은 게임의 설계과정에서 동적 지형분석에서의 NPC 의사결정 모델링에 적용되는 고려요소 정의단계는 의사결정 유발요소인 NPC와 위치지점의 근접 정도를 평가하기 위한 근접성, 공격대상 위치지점에 대한 LOF(Line Of Fire), 측면위협요소에 대한 안전 정도를 평가하기 위한 안전영역성, 공격대상 위치지점에 대하여 공격이 용이한 정도를 평가하기 위한 공격영역성 등을 고려요소 i로 정의하게 된다.
The consideration element defining step is a step in which a decision-making inducing element for inducing the movement of the NPC is set by the game designer and input to the computer device by the input device of the computer device, and the decision-inducing element is defined as the consideration factor i. Here, the decision-making inducing element is an element that induces the NPC movement to any one of the plurality of position points set in the above-mentioned position point setting step (the moving target point). In the design process of game such as real-time strategy game and sports game, consideration factor applied to NPC decision-making modeling in dynamic topography analysis is the proximity to the NPC, Considering the LOF (Line Of Fire) for the target location point, the safety domain for assessing the security level for the side threat components, and the attack domain for evaluating the degree of attack against the attack site location .

의사결정 유발강도 산출알고리즘 설정단계는 의사결정 유발요소별로 각 위치지점에서의 의사결정 유발강도를 산출하기 위한 의사결정 유발강도 산출알고리즘이 게임 설계자에 의해 설정되어 상기 컴퓨터장치의 입력장치에 의해 컴퓨터장치에 입력되는 단계이다. 의사결정 유발요소별 의사결정 유발강도 산출알고리즘 각각은 게임의 특성이나 기획의도에 맞추어 게임 설계자가 직접 설계하게 된다.
The decision-making strength calculation algorithm is set by a game designer so as to calculate a decision-making strength calculation algorithm for calculating the decision-making-inducing strength at each position point for each decision-inducing element, Respectively. Each decision-inducing-intensity calculation algorithm for each decision-inducing element is designed by the game designer according to the characteristics of the game or the planning intention.

의사결정 유발강도 측정값 산출단계는 컴퓨터장치에 저장된 의사결정 유발강도 산출알고리즘을 통해 각 위치지점 별로 NPC의 고려요소 i 각각에 대한 정량화된 의사결정 유발강도가 측정값 xi로 산출되는 단계이다. 여기서 본 발명의 실시예에 따른 의사결정 유발강도 측정값 산출단계는 고려요소 i인 근접성에 대한 측정값 xi을 NPC와 위치지점 간 거리값으로 산출하며, LOF에 대한 측정값 xi을 위치지점에서의 NPC 간 장애물의 존재유무를 시선검사를 통해 판별하여 사격가능성에 대한 측정값으로 산출하고, 안전영역성에 대한 측정값 xi을 시선검사를 통해 위치지점에서의 NPC 간 장애물이 존재하는 경우에 한하여 설정값을 부여하여 산출하며, 공격영역성에 대한 측정값 xi을 해당 NPC에 부여되는 움직임 벡터와 타 NPC와 플레이어 캐릭터 중 적에 해당되는 NPC나 플레이어 캐릭터에 부여되는 움직임 벡터의 내적 수치값에 해당 NPC의 공격 성공시 피해 수치값{게임 설계자에 의해 설정됨}의 곱으로 산출하게 된다.
The step of calculating the decision-making strength measurement value is a step of calculating the quantified decision-making induction intensity for each consideration factor i of the NPC by the decision-making strength calculation algorithm stored in the computer device as the measurement value x i . The doctor calculated crystal induced intensity measurement step in accordance with an embodiment of the present invention calculates the measured value x i for the considered element i proximity with NPC between the location point distance value, the measured value for the LOF x i a location point The presence or absence of an obstacle between the NPCs in the NPCs is determined through a visual inspection and is calculated as a measurement value for the possibility of shooting and the measured value x i for the safety domain is visually checked And the measured value x i for the attack area property is calculated by applying a set value to the motion vector given to the corresponding NPC and the inner numerical value of the motion vector given to the NPC or the player character corresponding to the enemy among the other NPC and the player character It is calculated by multiplying the damage value (set by the game designer) when the attack of the NPC is successful.

가치함수 설정단계는 고려요소 i의 측정값 xi에 대한 효용값 v(xi)의 가치함수가 각 고려요소 i 별로 게임 설계자에 의해 설정되어 상기 컴퓨터장치의 입력장치에 의해 컴퓨터장치에 입력되는 단계이다. 여기서 가치함수는 전망이론에서 사용되는 것으로, 도 4와 같은 형태를 갖는데, 각 고려요소 i 별로 기준값이 설정되어 기준값보다 큰 측정값 xi는 이익 영역에 속하도록 하고, 기준값보다 작은 측정값 xi는 손해 영역에 속하도록 하는 가치함수가 설정된다. 특히 본 발명의 실시예에 따른 가치함수는 알렉산더의 곡선 구현법{B. Alexander, "The Beauty of Response Curves", AI Game Programming Wisdom, Charles River Media, 2002.}을 사용하여 설정되는 것으로, 버킷 샘플링(bucket sampling)을 통해 부분선형함수(piecewise linear function) 형태를 갖게 된다.
Value function setting step is the utility value v value function of (x i) on the measured values x i of the considered element i has been set by the game designer for each considerations i input to the computer apparatus by the input device of the computer apparatus . In this case, the value function is used in the view theory and has a form as shown in FIG. 4. The reference value is set for each consideration factor i so that the measurement value x i larger than the reference value belongs to the profit area and the measurement value x i Is set to a value function that belongs to the loss area. In particular, the value function according to an embodiment of the present invention can be obtained by the curve fitting method of Alexander {B. This is set by using the Bucket Sampling method, which has a piecewise linear function form, which is set by using the above-described method (e.g., Alexander, " The Beauty of Response Curves ", AI Game Programming Wisdom, Charles River Media,

효용값 산출단계는 컴퓨터장치에 저장된 가치함수를 통해 각 위치지점에서의 효용값 v(xi)이 각 고려요소 별로 산출되는 단계이다. 효용값 v(xi)은 선형보간법을 통한 가치함수 근사화 수치해석에 의해 산출된다.
The utility value calculation step is a step in which the utility value v (x i ) at each location point is calculated for each consideration factor through the value function stored in the computer device. The utility value v (x i ) is computed by numerical solving the value function approximation through linear interpolation.

발생확률 산출알고리즘 설정단계는 각각의 고려요소 i에 대한 발생확률 Pi를 산출하기 위한 발생확률 산출알고리즘이 고려요소 i별로 게임 설계자에 의해 설정되어 상기 컴퓨터장치의 입력장치에 의해 컴퓨터장치에 입력되는 단계이다. 이와 같은 발생확률 산출알고리즘은 게임의 특성이나 기획의도와 고려요소 i의 특성에 맞추어 설계된다.
The occurrence probability calculation algorithm setting step is a step for calculating the occurrence probability calculation algorithm for calculating the occurrence probability P i for each consideration factor i by the game designer for each consideration factor i and inputted to the computer device by the input device of the computer device . Such an occurrence probability calculation algorithm is designed in accordance with the characteristics of the game and the characteristics of the consideration factor i.

민감도 체감성 가중치 반영 알고리즘 설정단계는 민감도 체감성의 반영을 위해 발생확률 Pi에 가중치를 부여하기 위한 민감도 체감성 가중치 반영 알고리즘이 게임 설계자에 의해 설정되어 상기 컴퓨터장치의 입력장치에 의해 컴퓨터장치에 입력되는 단계이다. 이와 같은 민감도 체감성 가중치 반영 알고리즘 설정단계는 전망이론을 수립한 카너먼에 의해 제안된 바 있는 아래의 [표 1]에서와 같은 민감도 체감성 가중치 함수표가 게임 설계자에 의해 미리 설정되어 상기 컴퓨터장치의 입력장치에 의해 컴퓨터장치에 입력되도록 하거나, 민감도 체감성 가중치 휴리스틱 설정알고리즘이 게임 설계자에 의해 미리 설정되어 상기 컴퓨터장치의 입력장치에 의해 컴퓨터장치에 입력되도록 한 다음, 민감도 체감성 가중치 반영 알고리즘에 민감도 체감성 가중치 함수표나 민감도 체감성 가중치 휴리스틱 설정알고리즘이 적용되도록 한다.In the step of setting the sensitivity body sensitivity weighting reflection algorithm, a sensitivity body sensitivity weighting reflection algorithm for weighting the occurrence probability P i for reflection of the sensitivity bodily sensation is set by the game designer and input to the computer device by the input device of the computer device . In the step of setting the sensitivity sensitive emotion weighting reflection algorithm, the sensory emotion weighting function table as shown in the following Table 1 proposed by Carnerman who has established the view theory is set in advance by the game designer, Or the sensitivity sensitive weighted heuristic setting algorithm is preset by the game designer and input to the computer device by the input device of the computer device, and then the sensitivity sensitive weighting algorithm is added to the sensitivity device Sensitivity weighting function table or sensitivity sensitivity weighting heuristic setting algorithm is applied.

probability(%)probability (%) 1One 22 55 1010 2020 5050 8080 9090 9595 9898 9999 100100 weightweight 5.55.5 8.18.1 13.213.2 18.618.6 26.126.1 42.142.1 60.160.1 71.271.2 79.379.3 87.187.1 91.291.2 100100

발생확률 보정값 산출단계는 컴퓨터장치에 저장된 발생확률 산출알고리즘을 통해 각 위치지점 별로 NPC의 고려요소 i에 대한 발생확률 Pi가 산출된 다음, 컴퓨터장치에 저장된 민감도 체감성 가중치 반영 알고리즘을 통해 발생확률 Pi에 가중치가 부여된 발생확률 보정값 w(Pi)이 산출되는 단계이다. 이와 같은 발생확률 보정값 산출단계는 민감도 체감성 가중치 반영 알고리즘에 적용되는 민감도 체감성 가중치 함수표나 민감도 체감성 가중치 휴리스틱 설정알고리즘을 통해 보정값 w(Pi)이 산출되도록 한다.
The occurrence probability correction value calculation step calculates the occurrence probability P i for the consideration element i of the NPC at each position point through the occurrence probability calculation algorithm stored in the computer device and then generates the occurrence probability P i using the sensitivity body sensitivity weight reflection algorithm stored in the computer device And the occurrence probability correction value w (P i ) to which the weight P i is given is calculated. The generation probability correction value calculation step calculates the correction value w (P i ) through a sensitivity body sensitivity weight function table or a sensitivity body sensitivity weighting heuristic setting algorithm applied to the sensitivity body sensitivity weight reflection algorithm.

위치지점 별 평가값 산출단계는 [수학식 1]로 정의되는 평가함수가 컴퓨터장치에 저장되고, 평가함수를 통해 각 위치지점 별 평가값이 전체 의사결정 유발요소에 대하여 산출되는 단계이다.In the evaluation value calculation step according to position point, the evaluation function defined by the equation (1) is stored in the computer device, and the evaluation value for each position point is calculated for the entire decision-making inducing element through the evaluation function.

Figure 112014127053917-pat00002
Figure 112014127053917-pat00002

여기서 [수학식 1]에서의 Δxi의 크기값 조정에 의해 가치함수의 기준값이 변경될 수 있다. Δxi가 양의 값으로 설정될 경우, 도 5의 (a)에서와 같이 효용값 산출단계에서 설정되는 가치함수(Δxi=0)에서의 기준값이 좌측으로 Δxi만큼 이동함으로써 손해 영역에 속하는 일부 영역이 이익 영역으로 변경되어 NPC의 의사결정시 위험감수 경향이 증대된다. 이와 달리 Δxi가 음의 값으로 설정될 경우, 도 5의 (b)에서와 같이 효용값 산출단계에서 설정되는 가치함수(Δxi=0)에서의 기준값이 우측으로 -Δxi만큼 이동함으로써 이익 영역에 속하는 일부 영역이 손해 영역으로 변경되어 NPC의 의사결정시 이익추구 경향이 증대된다.
Here, the reference value of the value function can be changed by adjusting the magnitude value of? X i in [Equation 1]. When Δx i is set to a positive value, as shown in FIG. 5A, the reference value at the value function (Δx i = 0) set in the utility value calculation step moves to the left by Δx i , Some areas are changed to profit areas, which increases risk-taking tendency in NPC decisions. In contrast, when Δx i is set to a negative value, the reference value at the value function (Δx i = 0) set in the utility value calculation step is shifted to the right by -Δx i as shown in FIG. 5 (b) Some areas belonging to the area are changed into damage areas, and the tendency of seeking profit in decision making of the NPC increases.

효용값 산출단계는 고려요소 i의 측정값 xi에 대한 효용값 v(xi)의 가치함수가 각 고려요소 i 별로 게임 설계자에 의해 설정되어 상기 컴퓨터장치의 입력장치에 의해 컴퓨터장치에 입력되고, 컴퓨터장치에 저장된 가치함수를 통해 각 위치지점에서의 효용값 v(xi)이 각 고려요소 별로 산출되는 단계이다. 여기서 가치함수는 전망이론에서 사용되는 것으로, 도 2와 같은 형태를 갖는데, 각 고려요소 i 별로 기준값이 설정되어 기준값보다 큰 측정값 xi는 이익 영역에 속하도록 하고, 기준값보다 작은 측정값 xi는 손해 영역에 속하도록 하는 가치함수가 설정된다.
Utility value calculation step has a utility value v value function of (x i) on the measured values x i of the considered element i has been set by the game designer for each considerations i is input to the computer apparatus by the input device of the computer apparatus , And the utility value v (x i ) at each location point is calculated for each consideration factor through the value function stored in the computer device. 2, a reference value is set for each consideration factor i so that a measurement value x i larger than the reference value belongs to the profit area, and a measurement value x i smaller than the reference value is used Is set to a value function that belongs to the loss area.

NPC 의사결정단계는 컴퓨터장치에 의해 산출되는 위치지점 별 평가값을 설정된 분석패턴으로 평가하여 하나의 위치지점을 선택하는 NPC 의사결정 알고리즘이 게임 설계자에 의해 설정되어 상기 컴퓨터장치의 입력장치에 의해 컴퓨터장치에 입력되고, NPC 의사결정 알고리즘을 통해 선택된 위치지점이 NPC의 이동 목표지점으로 설정되는 단계이다. 이와 같은 NPC 의사결정단계의 NPC 의사결정 알고리즘은 최대 평가값을 갖는 위치지점을 NPC의 이동 목표지점으로 설정되도록 할 수 있는데, 이 경우 NPC의 의사결정이 동일한 패턴으로 이루어져 게임의 진행양상이 단조로워질 수 있다. 이에 대응하여 NPC 의사결정 알고리즘은 설정치 이상의 평가값을 갖는 하나 이상의 위치지점 중에서 어느 하나가 랜덤하게 이동 목표지점으로 설정되도록 하여 NPC의 의사결정이 다양해지고, 게임의 진행양상이 복잡해지도록 할 수 있다. 여기서 설정치 이상의 평가값을 갖는 하나 이상의 위치지점 중에서 어느 하나가 랜덤하게 이동 목표지점으로 설정되도록 하는 NPC 의사결정 알고리즘에는 버케팅(bucketing) 기법{K. Dill, "A Game AI Approach to Autonomous Control of Virtual Characters", Interservice/Industry Training, Simulation and Education Conference, pp4-5, 2011.}이 적용될 수 있다.
The NPC decision step is a step in which an NPC decision algorithm, which evaluates the evaluation value at each location point calculated by the computer device in the set analysis pattern and selects one location point, is set by the game designer, And the position point selected by the NPC decision algorithm is set to the movement target point of the NPC. In this case, the NPC decision-making algorithm of the NPC decision stage can set the position point having the maximum evaluation value as the movement target point of the NPC. In this case, the decision pattern of the NPC is made in the same pattern, . In response to this, the NPC decision algorithm can set one of the one or more position points having the evaluation value equal to or higher than the set value at random as the movement target point, so that the decisions of the NPC can be diversified and the progress of the game can be complicated. Herein, the NPC decision algorithm in which one of the one or more position points having the evaluation value equal to or higher than the set value is set as the moving target point at random is disclosed in the bucketing technique {K. Dill, " A Game AI Approach to Autonomous Control of Virtual Characters ", Interservice / Industry Training, Simulation and Education Conference, pp4-5, 2011.} can be applied.

상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 전망이론 기반형 동적 지형분석에서의 NPC 의사결정 모델링방법은 실제적인 효용가치 판단시 작용하는 인간의 인지적 특징인 기준점(reference point) 의존성, 민감도 체감성(diminishing sensitivity), 손실 회피성(loss aversion)이 반영된 NPC 의사결정 모델이 구현되도록 전망이론을 게임 인공지능 기법에 적용한 것으로, 의사결정에 따른 결과에 대한 효용성이 아닌 상태 변화에 대한 효용성의 측정에 의해 NPC의 의사결정이 수행되도록 하므로, 인간의 실제 선택패턴과 행동패턴에 근접하게 NPC의 의사결정 및 행동이 모델링되는 특징을 갖는다. 또한 본 발명의 실시예에 따른 전망이론 기반형 동적 지형분석에서의 NPC 의사결정 모델링방법은 전망이론이 적용된 동적 지형분석을 수행하여 NPC의 이동 목표지점이 선택되도록 하므로, 각각의 NPC가 서로 다른 의사결정을 할 수 있도록 하여 다양한 NPC 행동이 유발되고, 이에 따라 입체적이고 지능적인 게임 설계가 가능해지며, 게임 이용자의 게임에 대한 몰입도와 흥미도 증대시키는 특징을 갖는다. 이에 따라 본 발명의 실시예에 따른 전망이론 기반형 동적 지형분석에서의 NPC 의사결정 모델링방법은 실시간전략 게임이나 스포츠 게임에 효과적으로 적용되어 게임의 질을 향상시킬 수 있게 된다.
The NPC decision modeling method in the perspective topology based dynamic terrain analysis according to the embodiment of the present invention constituted as described above is based on the reference point dependency which is the cognitive characteristic of the human in the practical utility value judgment, (NPC) decision model that reflects diminishing sensitivity and loss aversion is applied to the game artificial intelligence technique, and the effectiveness of the state change is evaluated So that the NPC's decision making and behavior are modeled close to the human's actual selection pattern and behavior pattern. Also, the NPC decision modeling method in the prospect theory-based dynamic terrain analysis according to the embodiment of the present invention performs the dynamic terrain analysis using the prospect theory to select the moving target point of the NPC, And various NPC behaviors are generated by making decisions. Accordingly, it is possible to design a stereoscopic and intelligent game, and it has a feature of increasing a user's enthusiasm and interest in a game. Accordingly, the NPC decision modeling method based on the prospect theory-based dynamic terrain analysis according to an embodiment of the present invention can be effectively applied to a real-time strategy game or a sports game to improve the quality of the game.

상술한 바와 같은, 본 발명의 실시예에 따른 전망이론 기반형 동적 지형분석에서의 NPC 의사결정 모델링방법을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.Although the NPC decision modeling method in the prospect theory-based dynamic terrain analysis according to the embodiment of the present invention as described above has been described with reference to the above description and drawings, it is merely an example of the present invention, It will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the present invention.

Claims (6)

게임 설계를 위한 컴퓨터장치에 게임 영상의 가상 외부환경 정보와 논플레이어 캐릭터(NPC:Non Player Character, 이하 NPC) 및 NPC의 내부변수가 상기 컴퓨터장치의 입력장치에 의해 입력되는 한편, 게임 영상의 활성화 프레임영역 내부에 상기 NPC가 위치하게 되는 복수개의 위치지점이 상기 컴퓨터장치의 입력장치에 의해 입력되는 위치지점 설정단계와;
복수개의 위치지점 중에서 선택된 어느 하나의 위치지점(이동 목표지점)으로의 NPC 이동을 유도하는 의사결정 유발요소가 상기 컴퓨터장치의 입력장치에 의해 상기 컴퓨터장치에 입력되되, 상기 의사결정 유발요소인 근접성, LOF(Line Of Fire), 안전영역성, 공격영역성을 고려요소 i로 정의하게 되는 고려요소 정의단계와;
의사결정 유발요소별로 각 위치지점에서의 의사결정 유발강도를 산출하기 위한 의사결정 유발강도 산출알고리즘이 상기 컴퓨터장치의 입력장치에 의해 상기 컴퓨터장치에 입력되는 의사결정 유발강도 산출알고리즘 설정단계와;
상기 컴퓨터장치에 저장된 상기 의사결정 유발강도 산출알고리즘을 통해 각 위치지점 별로 상기 NPC의 고려요소 i에 대한 정량화된 의사결정 유발강도가 측정값 xi로 산출되되, 고려요소 i인 근접성에 대한 측정값 xi을 NPC와 위치지점 간 거리값으로 산출하며, LOF에 대한 측정값 xi을 위치지점에서의 NPC 간 장애물의 존재유무를 시선검사를 통해 판별하여 사격가능성에 대한 측정값으로 산출하고, 안전영역성에 대한 측정값 xi을 시선검사를 통해 위치지점에서의 NPC 간 장애물이 존재하는 경우에 한하여 설정값을 부여하여 산출하며, 공격영역성에 대한 측정값 xi을 적이 향하고 있는 앞방향 벡터를 중심으로 아군을 향한 벡터와의 내적 값에 공격 성공시 피해값의 곱으로 산출하는 의사결정 유발강도 측정값 산출단계와;
상기 고려요소 i의 측정값 xi에 대한 효용값 v(xi)의 가치함수가 각 고려요소 i 별로 상기 컴퓨터장치의 입력장치에 의해 상기 컴퓨터장치에 입력되되, 상기 가치함수는 전망이론에서 사용되는 것인 가치함수 설정단계와;
상기 컴퓨터장치에 저장된 가치함수를 통해 각 위치지점에서의 효용값 v(xi)이 각 고려요소 별로 산출되되, 가치함수의 기준값이 [수학식 1]에서의 Δxi의 크기값 조정에 의해 변경되도록 하는 효용값 산출단계와;
고려요소 i에 대한 발생확률 Pi를 산출하기 위한 발생확률 산출알고리즘이 상기 컴퓨터장치의 입력장치에 의해 상기 컴퓨터장치에 입력되는 발생확률 산출알고리즘 설정단계와;
민감도 체감성의 반영을 위해 발생확률 Pi에 가중치를 부여하기 위한 민감도 체감성 가중치 반영 알고리즘이 상기 컴퓨터장치의 입력장치에 의해 상기 컴퓨터장치에 입력되고, 민감도 체감성 가중치 함수표와 민감도 체감성 가중치 휴리스틱 설정알고리즘 중에서 선택된 어느 하나가 미리 설정되어 상기 컴퓨터장치의 입력장치에 의해 상기 컴퓨터장치에 입력되도록 하는 민감도 체감성 가중치 반영 알고리즘 설정단계와;
상기 컴퓨터장치에 저장된 발생확률 산출알고리즘을 통해 각 위치지점 별로 상기 NPC의 고려요소 i에 대한 발생확률 Pi가 산출된 다음, 상기 컴퓨터장치에 저장된 민감도 체감성 가중치 반영 알고리즘을 통해 발생확률 Pi에 가중치가 부여된 발생확률 보정값 w(Pi)이 산출되되, 민감도 체감성 가중치 함수표와 민감도 체감성 가중치 휴리스틱 설정알고리즘 중에서 선택된 어느 하나를 통해 보정값 w(Pi)이 산출되도록 하는 발생확률 보정값 산출단계와;
[수학식 1]로 정의되는 평가함수가 상기 컴퓨터장치에 저장되고, 상기 평가함수를 통해 각 위치지점 별 평가값이 전체 의사결정 유발요소에 대하여 산출되는 위치지점 별 평가값 산출단계 및;
상기 컴퓨터장치에 의해 산출되는 위치지점 별 평가값을 설정된 분석패턴으로 평가하여 하나의 위치지점을 선택하는 NPC 의사결정 알고리즘이 상기 컴퓨터장치의 입력장치에 의해 상기 컴퓨터장치에 입력되고, 상기 NPC 의사결정 알고리즘을 통해 선택된 위치지점이 NPC의 이동 목표지점으로 설정되는 NPC 의사결정단계를 포함하되,
상기 NPC 의사결정단계의 NPC 의사결정 알고리즘은 최대 평가값을 갖는 위치지점을 NPC의 이동 목표지점으로 설정되도록 하는 알고리즘이거나, 설정치 이상의 평가값을 갖는 하나 이상의 위치지점 중에서 어느 하나가 랜덤하게 이동 목표지점으로 설정되도록 하는 알고리즘인 것을 특징으로 하는 전망이론 기반형 동적 지형분석에서의 NPC 의사결정 모델링방법.
[수학식 1]
Figure 112016079374528-pat00003

The virtual external environment information of the game image, the non-player character (NPC) and the internal variable of the NPC are input to the computer device for game design by the input device of the computer device, A location point setting step in which a plurality of location points where the NPC is located within a frame area are input by the input device of the computer device;
A decision-inducing element for inducing an NPC movement to any one of a plurality of position points (a moving target point) is input to the computer device by an input device of the computer device, , LOF (Line Of Fire), safety domain, and attack domain;
A decision-making strength calculation algorithm for calculating a decision-making-inducing-strength calculation algorithm at each location point for each decision-causing element is input to the computer device by an input device of the computer device;
The quantified decision inducing intensity for the consideration factor i of the NPC is calculated as the measured value xi for each location point through the decision-making induction intensity calculation algorithm stored in the computer device, and the measured value xi Is calculated as the distance value between the NPC and the position point, and the measured value xi for the LOF is determined as the measured value for the possibility of shooting by discriminating the existence of the obstacle between the NPCs at the position point through the sight line inspection, The measured value xi is calculated by giving a set value only when there is an obstacle between NPCs at the position point through a sight line inspection, and the measured value xi for the attack area property is calculated as a vector And calculating a decision-inducing strength measurement value by multiplying the inner value of the attack value with the damage value when the attack is successful;
The value function of the utility value v (xi) for the measured value xi of the consideration factor i is input to the computer device by the input device of the computer device for each consideration factor i, A set of in-value functions;
The utility value v (xi) at each location point is calculated for each consideration factor through the value function stored in the computer device so that the reference value of the value function is changed by adjusting the magnitude value of [Delta] xi in [Equation 1] Calculating a utility value;
An occurrence probability calculation algorithm setting step in which an occurrence probability calculation algorithm for calculating an occurrence probability Pi for the consideration factor i is input to the computer device by an input device of the computer device;
A sensitivity body sensitivity weighting reflection algorithm for giving a weight to the occurrence probability Pi is input to the computer device by the input device of the computer device for reflecting the sensitivity bodily sensation, and the sensitivity body sensitivity weight function table and the sensitivity body sensitivity weighting heuristic setting algorithm A predetermined sensitivity characteristic weight reflecting algorithm setting step in which the selected one of the plurality of sensory weighting weight reflecting algorithm is preset and input to the computer device by the input device of the computer device;
An occurrence probability Pi for the consideration element i of the NPC is calculated for each position point through an occurrence probability calculation algorithm stored in the computer device and then a weight is assigned to the occurrence probability Pi through the sensitivity body sensitivity weight reflection algorithm stored in the computer device Calculating a correction value w (Pi) using the selected sensitivity probability weighting function table and sensitivity sensitivity weighting heuristic setting algorithm by calculating the given occurrence probability correction value w (Pi) ;
Calculating an evaluation value for each location point by an evaluation function defined by Equation 1 stored in the computer device and calculating an evaluation value for each location point with respect to the entire decision-making inducing element through the evaluation function;
An NPC decision algorithm for evaluating an evaluation value at each location point calculated by the computer device with a set analysis pattern and selecting one location point is input to the computer device by an input device of the computer device, And an NPC decision step in which a position point selected by the algorithm is set as a moving target point of the NPC,
Wherein the NPC decision algorithm of the NPC decision step is an algorithm for setting a position point having the maximum evaluation value as a moving target point of the NPC or one of at least one position point having an evaluation value equal to or higher than a set value, Wherein the NPC decision modeling method is based on a viewpoint-based dynamic topography analysis.
[Equation 1]
Figure 112016079374528-pat00003

삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 효용값 산출단계는 각 고려요소 i 별로 기준값이 설정되어 기준값보다 큰 측정값 xi는 이익 영역에 속하도록 하고, 기준값보다 작은 측정값 xi는 손해 영역에 속하도록 하는 가치함수가 설정되도록 하는 것을 특징으로 하는 전망이론 기반형 동적 지형분석에서의 NPC 의사결정 모델링방법.
The method according to claim 1,
In the utility value calculation step, a value function is set such that a reference value is set for each consideration factor i, a measurement value x i larger than the reference value belongs to the profit area, and a measurement value x i smaller than the reference value belongs to the damage area NPC Decision Modeling Method in Perspective Dynamic Terrain Analysis Based on Perspective Theory.
삭제delete 삭제delete 삭제delete
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100895199B1 (en) * 2007-11-07 2009-04-24 에스케이 텔레콤주식회사 System and method for setting a character's moving path in virtual space world
KR101148114B1 (en) * 2011-08-31 2012-05-22 주식회사 쏘그웨어 Packet based game npc server, method for providing npc, and game system thereof

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Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100895199B1 (en) * 2007-11-07 2009-04-24 에스케이 텔레콤주식회사 System and method for setting a character's moving path in virtual space world
KR101148114B1 (en) * 2011-08-31 2012-05-22 주식회사 쏘그웨어 Packet based game npc server, method for providing npc, and game system thereof

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