Percorso di Distruzione Controllabile: Un Nuovo Approccio alla Creazione di Contenuti
Un metodo per insegnare ai computer a generare e personalizzare livelli di gioco e modelli.
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Indice
Il Path of Destruction (PoD) è un metodo per insegnare ai computer come creare cose imparando dagli esempi. Invece di partire da oggetti perfetti, PoD inizia con oggetti danneggiati e impara come sistemarli. L'idea è smontare qualcosa pezzo per pezzo, creando un dataset di cambiamenti lungo il cammino. Ogni volta che qualcosa viene smontato, c'è un record di cosa è stato cambiato e come aggiustarlo. Questo approccio funziona bene per cose come i livelli dei videogiochi o i modelli 3D.
Le Basi del Path of Destruction
Il metodo PoD originale funziona prendendo un oggetto o un Livello semplice e danneggiandolo gradualmente. Per esempio, se inizi con un livello di un gioco, potresti cambiare un paio di blocchi e vedere cosa succede. Crei un record di questi cambiamenti e li usi per insegnare a un computer come creare nuovi livelli riparandoli da punti di partenza casuali. Questo metodo è utile perché non ha bisogno di molti esempi per imparare.
Un grande vantaggio di PoD è che può funzionare con pochissimi dati iniziali. Potresti iniziare con solo cinque livelli di un gioco e comunque creare molti nuovi livelli. Tuttavia, la versione originale non permetteva agli utenti di controllare come venivano creati i nuovi livelli. L'unico modo per guidare il computer era scegliere con attenzione gli esempi di partenza. Questo lasciava poco spazio per la personalizzazione.
Introdurre il Controllable Path of Destruction
La nuova versione, chiamata Controllable Path of Destruction, aggiunge un colpo di scena permettendo agli utenti di avere più voce in capitolo su come vengono creati i nuovi oggetti. Aggiungendo informazioni extra, o condizioni, ai Dati di addestramento, i designer possono influenzare cose come il numero di Nemici in un gioco o la complessità di un livello. Questo apre opportunità creative per gli sviluppatori di giochi o chiunque stia creando nuovi contenuti.
Per esempio, se un designer vuole creare un livello con un numero specifico di nemici, può specificarlo durante il processo di design. Il computer usa queste informazioni per guidare la generazione di nuovi livelli, rendendoli più personalizzati rispetto a ciò che il designer desidera.
Come Funziona
Nella versione controllabile, quando crei i dati di addestramento, vengono registrate informazioni extra sullo stato originale dell'oggetto in fase di distruzione. Se l'obiettivo è avere un certo numero di oggetti, quell'informazione viene inserita nei dati di addestramento insieme ai cambiamenti effettuati. Quindi, se un livello ha sette nemici, quel dato viene annotato come parte del processo di addestramento.
Per migliorare ulteriormente le situazioni con pochi dati, l'approccio utilizza "input firmati". Invece di registrare solo numeri esatti, registra se lo stato attuale è sopra, sotto o al target desiderato. Questo significa che se l'obiettivo è avere cinque nemici e ci sono otto nemici, l'input annoterà che deve diminuire. Questo metodo aiuta il computer a imparare meglio perché ha più variazioni da cui attingere.
Testare il Metodo
Due principali aree sono state testate con questo approccio: generare livelli per un semplice gioco tipo dungeon 2D e creare piccole auto Lego 3D. I livelli del dungeon erano basati su un famoso videogioco, dove i giocatori devono evitare i nemici e raccogliere chiavi per vincere. L'obiettivo era creare livelli giocabili, il che significa che avevano un chiaro inizio e fine, e un modo per il giocatore di raggiungere i propri obiettivi.
Per le auto Lego, l'attenzione era su quanti blocchi utilizzare nella costruzione. Gli utenti indicavano quanti blocchi volevano, e il sistema generava auto all'interno di quel range. La flessibilità del metodo permette stili e combinazioni diversi, rendendo le creazioni più interessanti.
Risultati dei Test
Nei test, il controllable Path of Destruction è riuscito a creare livelli e auto giocabili. Per i livelli di gioco, il metodo ha imparato ad aggiustare Parametri come il numero di nemici e la distanza tra il giocatore e il nemico più vicino. Tuttavia, il numero di nemici si è rivelato una sfida perché i dati di addestramento erano limitati, dimostrando che esempi più diversificati potrebbero migliorare il risultato.
I livelli del dungeon generati sono stati valutati in base alla loro qualità e unicità. Un buon segno di successo è stato il numero di livelli giocabili creati. I risultati hanno mostrato che molti di questi livelli erano effettivamente giocabili e diversi tra loro.
Nel caso delle auto Lego, il metodo ha dimostrato la sua capacità di "riparare" stati iniziali casuali in auto funzionali. Ha raggiunto un punteggio di somiglianza alto di circa l'80% confrontando le auto generate con quelle originali. Questo significa che il sistema era abbastanza bravo a ricostruire da un mix disordinato di blocchi Lego.
Uno Sguardo Dettagliato ai Livelli di Zelda
Per i livelli di Zelda, tre elementi principali sono stati controllati: il numero di nemici, la distanza dal nemico più vicino e la lunghezza complessiva del percorso che un giocatore deve seguire per vincere. Ognuno di questi parametri influisce su come viene vissuto il gioco. Un numero maggiore di nemici può significare più azione, mentre nemici più vicini aumentano l'intensità del gioco.
Usare una vasta gamma di esempi di livelli ha aiutato a migliorare la comprensione del modello su come creare livelli con questi parametri. L'obiettivo era generare livelli che i giocatori trovassero divertenti e impegnativi.
Il modello ha fatto bene a controllare la distanza dal nemico più vicino e la lunghezza del percorso. Tuttavia, ha faticato a controllare il numero di nemici perché gli esempi di addestramento erano spesso abbastanza simili. Questo indica la necessità di dati di addestramento più vari per migliorare la capacità del sistema di lavorare con una gamma più ampia di parametri.
La qualità dei livelli generati è stata valutata controllando quanti fossero giocabili e quanto fossero unici rispetto ai livelli di addestramento originali. I risultati hanno mostrato che il sistema ha prodotto un buon numero di livelli giocabili mantenendo una selezione diversificata.
Esaminare la Creazione di Auto Lego
Per le auto Lego, l'attenzione principale era sul controllare il numero di blocchi utilizzati nella creazione. Il metodo ha permesso di fare un controllo diretto su se l'auto generata soddisfacesse il numero desiderato. I test hanno coinvolto l'utilizzo di un dataset limitato di 15 auto obiettivo, che era sufficiente per il modello per imparare con successo.
Il modello ha dimostrato di saper creare auto funzionali da disposizioni casuali di Lego. È stato capace di assicurarsi che ogni auto creata avesse quattro ruote, che è una caratteristica fondamentale per qualsiasi auto.
La capacità di controllare il numero di blocchi ha migliorato il processo di generazione, poiché gli utenti potevano specificare quanti pezzi dovessero rientrare nei loro progetti di auto. Questa flessibilità ha reso il sistema più utile per chiunque voglia creare veicoli Lego personalizzati.
Futuri Miglioramenti
Il metodo attuale mostra promesse, ma ci sono ancora aree da migliorare. Per esempio, una grande limitazione è stata il metodo di distruzione usato per creare il dataset per l'addestramento. In futuro, potrebbe essere sviluppato un approccio più intelligente per garantire che tutte le condizioni necessarie siano rappresentate nei dati. Questo potrebbe aiutare in situazioni in cui una specifica combinazione è raramente vista.
Un'altra idea interessante sarebbe combinare il controllable Path of Destruction con altri metodi di generazione di contenuti. Per esempio, metodi che utilizzano l'apprendimento per rinforzo potrebbero aiutare a perfezionare ulteriormente i contenuti generati, assicurando che i livelli e gli oggetti generati soddisfino criteri specifici in modo più efficace.
Conclusione
Il controllable Path of Destruction offre un'opportunità entusiasmante sia per gli sviluppatori di giochi che per i designer che vogliono creare nuovi contenuti interattivi. Permettendo un maggiore controllo da parte dell'utente sulle caratteristiche degli artefatti generati, il metodo apre un nuovo modo di affrontare la creazione di contenuti nel gaming e oltre.
Che si tratti di generare livelli complessi per un gioco o di progettare modelli Lego unici, questo metodo dimostra che i computer possono essere potenti alleati nel processo creativo. Con il miglioramento della tecnologia e l'accesso a dati di addestramento più diversificati, ci si aspetta che i risultati diventino ancora migliori e più allineati con le intenzioni degli utenti, portando a infinite possibilità nella generazione di contenuti.
Titolo: Controllable Path of Destruction
Estratto: Path of Destruction (PoD) is a self-supervised method for learning iterative generators. The core idea is to produce a training set by destroying a set of artifacts, and for each destructive step create a training instance based on the corresponding repair action. A generator trained on this dataset can then generate new artifacts by repairing from arbitrary states. The PoD method is very data-efficient in terms of original training examples and well-suited to functional artifacts composed of categorical data, such as game levels and discrete 3D structures. In this paper, we extend the Path of Destruction method to allow designer control over aspects of the generated artifacts. Controllability is introduced by adding conditional inputs to the state-action pairs that make up the repair trajectories. We test the controllable PoD method in a 2D dungeon setting, as well as in the domain of small 3D Lego cars.
Autori: Matthew Siper, Sam Earle, Zehua Jiang, Ahmed Khalifa, Julian Togelius
Ultimo aggiornamento: 2023-05-31 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://arxiv.org/abs/2305.18553
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2305.18553
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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