Estudo de animação e e da mecânica de perseguição de inimigos

Estudo de animação e da mecânica de perseguição de inimigos

1. Introdução

Este projeto integra o desenvolvimento de assets visuais temáticos de terror com um estudo da mecânica de perseguição de inimigos em jogos digitais. A proposta central deste projeto é fornecer um pacote de recursos visuais que inclua personagens animados em pixel art, pensados para jogos 2D de plataforma ou animações. Esses personagens são projetados com uma estética retrô que facilita sua integração em diversos contextos, além de um conjunto de artes genéricas para serem adicionadas em vários projetos.

Paralelamente à criação desses assets, o projeto também se dedica a explorar a mecânica de perseguição de inimigos em jogos. Esse se aprofunda na conexão entre os jogos digitais e a inteligência artificial (IA), focando em como essa mecânica pode ser eficazmente implementada por meio de programação em blocos e IA. Utilizando a engine Construct 3 para a programação do jogo e o Aseprite para o desenvolvimento das animações, o objetivo é desenvolver uma experiência de jogo que seja tanto desafiadora quanto envolvente.

Para compreender plenamente como a mecânica de perseguição opera em um jogo, o projeto incluirá uma demonstração simples e prática.Alguns dos jogos inspirados para as artes e a mecânica de perseguição: Momodora 4, Castlevania, Super Mario Bros e Chasm.

2. Desenvolvimento

A Inteligência Artificial (IA), segundo Russel e Norvig (2010), é uma área da informática focada na criação de entidades que simulam o comportamento humano inteligente. Enderle e Bronzino (2012) complementam que o objetivo da IA é entender a mente humana para replicá-la no âmbito computacional. Russell e Norvig (2010) ainda destacam que a IA busca desenvolver entidades que demonstrem inteligência.

No contexto dos jogos digitais, o artigo de Kishimoto sobre "Inteligência Artificial em Jogos Eletrônicos" explora várias técnicas e algoritmos aplicados na IA.

Primeiramente, os Algoritmos de IA Determinísticos e Padrões de Movimento foram utilizados desde os primórdios dos jogos, caracterizando-se por movimentos pré-programados e previsíveis, como perseguição e evasão.

As Máquinas de Estado definem diferentes estados possíveis para os personagens e suas transições, permitindo que cada estado determine ações específicas, o que modela o comportamento dos NPCs (Non-Player Characters) de forma sofisticada.

Os Sistemas Baseados em Regras utilizam regras que ligam condições a ações específicas dos personagens, oferecendo uma estrutura flexível para modelar comportamentos complexos que as máquinas de estado não capturam facilmente.

Os Algoritmos de Busca, como o A*, são essenciais para a movimentação dos personagens em ambientes complexos, ajudando os NPCs a navegar, evitar obstáculos e alcançar objetivos de maneira eficiente.

Por fim, os Algoritmos Genéticos introduzem diversidade e adaptabilidade ao comportamento dos NPCs, permitindo que esses personagens evoluam e se ajustem ao ambiente do jogo, criando uma experiência mais dinâmica e desafiadora para os jogadores.

Essas técnicas e algoritmos são fundamentais para o desenvolvimento de jogos mais avançados e envolventes, proporcionando experiências imersivas e desafiadoras aos jogadores.

2.1 Conceito 

O projeto  oferece um pacote de assets visuais, incluindo quatro personagens animados em pixel art projetados para jogos 2D de plataforma com temática de terror. As animações abrangem movimentos como pulo, ataque, idle, caminhada e corrida, sendo possível  integrar em diferentes projetos de jogos, garantindo flexibilidade aos desenvolvedores. Este é um link para apresentação das animações e os personagens produzidos https://youtu.be/i-ETyfZjhKE.

Simultaneamente, o projeto investiga a aplicação de técnicas  de Inteligência Artificial (IA) na mecânica de perseguição de inimigos em jogos digitais. Inspirado por jogos como Momodora 4, Castlevania, Super Mario Bros e Chasm, 

O projeto visa não apenas fornecer recursos visuais de alta qualidade, mas também estudar como a IA pode aprimorar a dinâmica e a jogabilidade dos jogos, utilizando uma abordagem prática para demonstrar sua eficácia na criação de experiências envolventes para os jogadores. A seguir imagens dos personagens desenvolvidos.  Lembrando que esta amostra utilizou os assets de cenário não autoral, o link para os assets utilizados para o estudo https://spriteshift.itch.io/morning-adventures-tileset.

Figura 1: Personagens de Criatura das Trevas

Figura 2: Animações da Feiticeira

Figura 3: Animações da Bruxa

Figura 4: Animações do Gnomo

Figura 5: Animações do Gigante

2.2 Programação

No projeto desenvolvido no Construct 3, a programação para o comportamento do inimigo foi estruturada para garantir interações dinâmicas e desafiadoras com o jogador. Primeiramente, o inimigo segue o personagem principal baseando-se na comparação das coordenadas horizontais (vetor X): se estiver à esquerda do personagem, move-se para a direita; se à direita, move-se para a esquerda. Esta lógica de movimento visa manter o inimigo sempre próximo e em direção ao jogador, aumentando a tensão e a imersão durante o jogo.

Além disso, foi implementada uma funcionalidade que permite ao inimigo saltar sobre obstáculos, como buracos no terreno. Para isso, o inimigo verifica continuamente a presença de tiles abaixo e à frente de sua posição atual. Caso não haja um tile nessas posições e o inimigo esteja no chão, ele executa um salto, assegurando que consiga transpor obstáculos de maneira fluida e natural dentro do ambiente do jogo.

Essas lógicas de programação não apenas contribuem para a jogabilidade dinâmica e desafiadora, mas também demonstram a aplicação prática de técnicas de inteligência artificial simplificadas para melhorar a interação entre personagens e ambiente no contexto de jogos digitais. Imagem abaixo apenas da programação da mecânica de perseguição.

2.3 Discussão dos Resultados

Para abordar a questão da interdisciplinaridade e das dificuldades enfrentadas, é importante destacar como esses elementos foram tratados durante o curso, especialmente considerando a baixa habilidade em programação.

No contexto do curso, que foi cursado junto com TIC 2, houve um esforço significativo para integrar conceitos de diversas disciplinas, como inteligência artificial e desenvolvimento de jogos. A interdisciplinaridade foi trabalhada ao explorar como os princípios teóricos da inteligência artificial poderiam ser aplicados de forma prática no desenvolvimento de jogos, como demonstrado na programação desenvolvida no Construct 3.

As principais dificuldades encontradas estiveram relacionadas à baixa habilidade em programação, o que impactou o planejamento e a execução do projeto. Para contornar essas dificuldades, foram adotadas estratégias como a consulta frequente a materiais de apoio e tutoriais específicos.

3. Conclusão

Considerando os objetivos do projeto, que incluíam explorar a mecânica de perseguição em jogos digitais e desenvolver animações para personagens, é gratificante relatar que ambos foram alcançados com sucesso.

O projeto foi planejado para analisar como a mecânica de perseguição poderia ser implementada usando inteligência artificial e programação em blocos no Construct 3. Além disso, focou-se no desenvolvimento de animações  para personagens, essenciais para a imersão dos jogadores na experiência de um jogo jogo.

Ao final do curso, foi possível concluir que as animações dos personagens foram desenvolvidas conforme o planejado, proporcionando uma representação visual dos personagens do jogo. Além disso, a mecânica de perseguição foi implementada com sucesso, demonstrando como os princípios da inteligência artificial podem ser aplicados para criar interações desafiadoras entre personagens controlados por computador e jogadores.

Embora tenham surgido desafios ao longo do processo, como a necessidade de adaptação constante e o gerenciamento de recursos limitados e tempo escasso, o projeto foi considerado um sucesso.

Referências

Adicionando comportamentos (behaviors) . Disponível em: https://www.construct.net/en/tutorials/guia-iniciantes-construct-1609/adicionando-comportamentos-3#:~:text=Os%20comportamentos%20s. Acesso em: 24 maio. 2024.

https://www.construct.net/en/about. Acesso em: 24 maio. 2024. Castlevania (NES): o surgimento de uma lenda | Jogo Véio. Disponível em: https://jogoveio.com.br/castlevania-i-nes/. Acesso em: 24 maio. 2024. 

Chasm on Steam Disponívelem:https://store.steampowered.com/app/312200/Chasm/. Acesso em: 24 maio. 2024. 

Construct 3. Disponível em: https://editor.construct.net/. 

ENDERLE, J. D.; BRONZINO, J. D. Introduction to biomedical engineering. 3 Ed. Burlington: Academic press, 2012. 

JOGUE SEU JOGO. Como fazer inimigo seguir e PULAR no Construct 2. Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=C0f-YT7K7ww. Acesso em: 24 maio. 2024.

 JOGUE SEU JOGO. Como fazer inimigo te seguir no Construct 2. Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=bRS3a5s5H08&t=9s. Acesso em: 24 maio. 2024.

 KISHIMOTO, André. Inteligência artificial em jogos eletrônicos. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 11 páginas, 2004.

 Momodora: Reverie Under The Moonlight on Steam. Disponível em: https://store.steampowered.com/app/428550/Momodora_Reverie_Under_The_Moonlight/. 

RUSSELL, S. J.; NORVIG, P. Artificial intelligence: a modern approach. 3 Ed. Upper Saddle River: Pearson Education Limited. 2010

Super Mario Bros. Disponível em: https://www.nintendo.com/pt-pt/Jogos/NES/Super-Mario-Bros-803853.html. Acesso em: 24 maio. 2024.

Ficha completa da equipe:

Rafael de Oliveira Peres - Autor/Criador - https://rafael-peres.itch.io

Marcelo Lopes - Professor - Marcelo Dornbusch

Universidade do Vale do Itajaí - UNIVALI

Cesar Albenes Zeferino | Diretor Escola Politécnica

Giorgio Gilwan | Coordenador do Curso de Design de Jogos

Rafael Kojiio | Coordenador Gamelab UNIVALI

Projeto  desenvolvido como requisito parcial para obtenção de aprovação nas disciplinas:  Trabalho de Iniciação Científica- Professor -Rafael Kojiio Nobre; e  Rafael de Oliveira Peres -https://rafael-peres.itch.io.