2023世界人工智能大会（WAIC）于7月6日至8日在上海盛大举行。来自全球人工智能领域的领军学者、多位图灵奖及诺贝尔奖得主、知名科技企业代表、国际组织代表等汇聚一堂，共同分享和探讨人工智能技术的新成果、新机遇以及新挑战。大会第三天，由上海市徐汇区人民政府指导，腾讯游戏、腾讯华东总部主办，上海西岸开发（集团）有限公司支持的“游戏AI应用与游戏科技论坛”顺利召开。众多游戏行业嘉宾齐聚于此，一同深入探讨AI科技在游戏行业的技术积累与未来愿景，展示AI技术在不同游戏品类中的创新拓展案例，以及AI + 游戏工具在跨界领域的应用发展。
在本次论坛中，腾讯游戏天美J3工作室CoDM、逆战手游开发负责人于栋，以《FPS游戏的AI应用与跨领域科创探索》为题进行了精彩分享。他着重阐述了J3工作室在FPS游戏的拟人AI与智能体动作生成技术方面的研发突破，以及相关技术在跨领域助力科技创新层面的运用与展望。
十年深耕FPS领域，J3布局品类技术新突破
天美J3工作室是腾讯游戏天美工作室群旗下专注于射击游戏研运的工作室，多年来为玩家带来了多款脍炙人口的枪战游戏作品，积累了深厚的FPS领域研发实力。2015年，J3推出《穿越火线手游》，一经上线便迅速抢占移动端射击游戏市场。2019年，J3与动视暴雪联合研发的《使命召唤手游》在全球发行，并陆续斩获包括TGA年度最佳移动游戏在内的多项海内外行业大奖。早在2012年，J3团队前身、腾讯游戏旗下琳琅天上工作室（后与天美艺游工作室合并）的自研射击团队就推出了腾讯首款自研全模式射击网游《逆战》，这也是国产自研FPS网游的佼佼者。目前，J3仍有多款新游正在研发中，2022年，《逆战》IP的UE4科幻PVE射击新游戏《逆战手游》首次曝光。
随着AI技术，尤其是深度学习的发展，为游戏行业的研发流程和玩家体验提升开辟了众多新途径。然而，由于FPS游戏通常采用3D立体场景，且具有环境复杂、非完全视野、多敌多友、环境利用多样性高等特点，使得FPS的AI技术研究难度相较于2D、2.5D游戏呈数量级增加。面对这些挑战，J3联合腾讯的AI专家团队，开启了深度学习在FPS游戏中的开创性尝试。
携手腾讯AI Lab，共研行业领先FPS拟人AI
自2018年起，J3工作室与腾讯AI Lab携手，开启了以拟人AI为核心目标的技术探索之旅。面对3D环境带来的AI学习复杂度挑战，腾讯AI Lab与游戏侧的联合团队逐步攻克了3D环境感知拟人、3D操作拟人等技术难题，率先实现了业界领先的全图FPS AI方案，该方案能够解决长序列决策、进行长距离规划，并具备掩体转移与利用能力。
2020年，《穿越火线手游》首个剧情互动 + 竞技的新模式“电竞传奇”上线。团队通过AI对职业选手的大量真实对局进行分析，并在游戏中模拟还原他们的操作。于是，CF手游的职业选手国宝、蛮蛮、阿康等人被植入游戏，玩家可以随时与这些高手进行一场热血沉浸的1v1对决。
2022年，《使命召唤手游》上线了5v5电竞挑战赛模式。当年获得职业大师赛冠军的Q9战队，被量身定制为游戏内的AI角色，玩家可以组队挑战基于职业选手数据训练出的“AI分身”战队，体验电竞赛场上巅峰对决的竞技乐趣。
联合腾讯Robotics X实验室，“智能体动作生成技术”双向赋能游戏及机器人领域
J3正在研发的PvE射击产品《逆战手游》，在AI动作生成技术领域取得了一定的研发突破。在PvE游戏的战斗、成长与探索过程中，大量的Boss、小怪、NPC等角色的演出与战斗至关重要，它们是为玩家提供沉浸式内容体验的核心要素。业内传统的动作方案主要是状态机，更多依赖庞大的行为树和动画资源堆叠；近年来，也有海外厂商陆续开始实践更先进高效的生成方案，如荒野大镖客采用的动作匹配技术（Motion Matching）、FIFA 22所运用的HyperMotion等前沿探索。
逆战手游团队将动作生成的研究方向聚焦在ARNN（Auto Regressive Neural Network）模型，即自回归神经网络算法模型上。这是一种广泛应用于分析和处理时间序列数据的算法，常用于天气、股市预测等场景。简单来说，如果能将其应用于动作领域，就能通过大量真人动捕输入数据训练，让AI模型预测出动作序列帧的下一帧，最终连贯生成完整、自然的动作。
自2019年起，逆战手游与腾讯Robotics X实验室合作，基于ARNN模型的研究，开启并逐步完成了游戏及机器人领域的交叉前沿技术——“智能体动作生成技术”的研发。该技术以ARNN模型原理为基础，学习动作捕捉数据，通过数据驱动的自适应算法，使NPC或机器人能够根据玩家操作或环境变化等外界不同反应，自动生成更接近真实生物的动作、反应与表达。
这预计将是自回归神经网络算法在网游动作生成领域的首次真正应用落地。在研发过程中，最大的难点在于如何将算法应用于网络游戏制作的生态中。团队从零开始搭建了配套的工具链，并在动作捕捉、动画预处理、持续训练与调优等三个环节投入了大量的精力和研究。针对网游中AI动作生成的网络同步及性能优化问题，研发人员采用了轨迹匹配技术、融合动画及相应算法层面的解决方案，优化了整体效果表现和神经网络推理的开销，目前已取得了非常不错的性能测试效果。
对于《逆战手游》而言，新技术的应用将带来更自然的游戏内基础动作表现和更精彩、沉浸的战斗体验，同时，该技术还能在玩家包体大小优化、研发产能提效等方面发挥作用。在现场，于栋展示了一些技术效果示意，可以看到，在运用了这项技术的多小怪同屏追逐效果动画中，AI实时生成的小怪角色动作表现生动、多样。
智能体动作生成技术在机器人领域的跨行业应用也表现出色。这项技术同样被应用于腾讯Robotics X实验室研发的自研四足机器人Max上。一方面，它帮助机器人提升思考能力，使其在持续训练下能够实现更自然流畅的运动轨迹、更精细的动作智能生成、控制与决策；另一方面，借助实时物理模拟技术，研究团队可以在游戏中快速构建逼真、复杂多样的机器人虚拟训练场景，结合游戏引擎的加速能力，能够大幅缩短机器人的训练过程和时间。
目前，智能体动作生成技术已有若干专利正在申请中。未来，在游戏领域，这项技术有望应用于更多写实风格游戏的整体动作生成，推动行业技术和用户体验的双重提升；在游戏外的现实世界，随着机器人自研进程的进一步推进，它或许有机会在科研、养老、惠民服务等跨领域行业中创造更大的价值。
畅想FPS AI新生态，展望人工智能新时代
在本次论坛中，于栋也分享了对游戏AI技术未来发展的一些展望。
其一，是研发流程中的AI自动化测试。测试自动化程度是DevOps领域的重要指标，但逻辑复杂、内容丰富的PvE游戏要实现工业软件级别的自动化测试难度较大。
然而，未来当AI逐渐具备感知环境氛围能力、即时分析能力以及对测试边界和条件的自主决策能力时，或许会出现这样的场景：输入一段任务，AI就能像真人一样在游戏中执行指令、探索体验，并生成详细的测试与反馈报告。这将大幅提升游戏测试的质量和效率，推动游戏品质的保障与提升。
另一个展望则与AI NPC生态有关，这也是近期业内热门话题。例如今年有一篇题为Generative Agents的论文，讲述了斯坦福大学和谷歌研究人员在“虚拟小镇”中进行的25个AI智能体“自主生存”实验，引发了行业内的广泛关注和讨论。当AI不断发展，具备更强大的自然语言、行为决策及社交能力时，在虚拟世界构建一个真正的AI NPC自运转生态或许不再是幻想。
新世代的游戏正站在变革的风口浪尖。AI为游戏的开发与创造带来了广阔的想象空间，我们期待着国产游戏在技术的推动下，不断进行前沿探索和突破，创造更多独特、真实且富有深度的游戏虚拟世界。届时，我们相信游戏AI + 科技必将打破传统场景，为现实世界带来无限的跨领域科技创新可能性。
