PCGRL (Procedural Contents Generation via Machine Learning)

第79回 Machine Learning 15minutes! における講演資料です。

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1. PCGRL
   (Procedural Contents Generation
   via Machine Learning)
   三宅陽一郎@miyayou
   2023.7.29
   https://www.facebook.com/youichiro.miyake
   y.m.4160@gmail.com
   ML 15 minutes!
   

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2. My Works (2004-2022)
   AI for Game Titles
   Books
   

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3. 近著
   

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5. 戦略ゲームAI
   • 戦略ゲームにおける人工知能の技術を、
   起源から集めた著作
   • 2021年10月15日
   • 300ページぐらい
   

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6. ジェネレーティブAI
   

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7. プロシージャル技術
   ゲームAI技術
   AI技術
   プロシージャル
   技術
   コンテンツ自動生成技術
   （PCG, Procedural Contents Generation ）
   

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8. Rogue (1980)のレベル生成法
   Rect[0] Rect[0] Rect[1]
   Rect[0]
   Rect[1]
   Rect[2] Rect[3]
   http://racanhack.sourceforge.jp/rhdoc/intromaze.html
   

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9. Rogue (1980)のダンジョン生成法
   Rect[0] Rect[0] Rect[1]
   Rect[0]
   Rect[1]
   Rect[2] Rect[3]
   このようにアセット（ゲームのデータ）をツールなどを通して製作するのではなく、
   プログラムで作ることを「プロシージャル・コンテンツ・ジェネレーション」（PCG）と言う。
   http://racanhack.sourceforge.jp/rhdoc/intromaze.html
   

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10. プロシージャル技術（自動生成技術）
    ゲーム内の自動生成技術は、メタAIに属する技術
    

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11. ブラウン運動から地形生成
    ロバート・ブラウン博士によって、１８２７年に発見された現象。
    微粒が媒質（液体）の中で行う不規則な運動。
    アインシュタイン博士によって、熱運動する媒質の不規則な
    衝突によって引き起こされると説明された。
    http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%96%E3%83%A9%E3%82%A6%E3%83%B3%E9%81%8B%E5%8B%95
    宮田一乗「プロシージャル技術の動向」（CEDEC 2008）
    

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12. ブラウン運動から地形生成 (1987)
    http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%96%E3%83%A9%E3%82%A6%E3%83%B3%E9%81%8B%E5%8B%95
    http://www.kenmusgrave.com
    

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13. ブラウン運動から地形生成 (1987)
    http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%96%E3%83%A9%E3%82%A6%E3%83%B3%E9%81%8B%E5%8B%95
    http://www.kenmusgrave.com
    

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14. NO MAN’S SKY (Hello Games, 2016)
    http://www.no-mans-sky.com/
    宇宙、星系、太陽系、惑星を自動生成する。
    

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15. FarCry2 (Dunia Engine ) デモ
    草原自動生成 時間システム
    樹木自動生成 動的天候システム
    動的天候システム
    http://www.farcry2-hq.com/downloads,18,dunia-engine-nr1.htm
    

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16. Far Cry 2 Dunia Engine - Growing Vegetation (Far Cry HQ)
    https://www.youtube.com/watch?v=FI3oR6vqn1Q
    

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17. ブラウン運動
    ロバート・ブラウン博士によって、１８２７年に発見された現象。
    微粒が媒質（液体）の中で行う不規則な運動。
    アインシュタイン博士によって、熱運動する媒質の不規則な
    衝突によって引き起こされると説明された。
    http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%96%E3%83%A9%E3%82%A6%E3%83%B3%E9%81%8B%E5%8B%95
    

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18. 地形自動生成
    Jacob Olsen, Realtime Procedural Terrain Generation
    http://oddlabs.com/download/terrain_generation.pdf
    ２次元中点変位法 ボロノイ図
    ノイズ法（濃い＝低い、白い＝高い）
    ＋ ＝
    

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19. Ken Musgrave
    http://www.kenmusgrave.com/
    

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20. Terragen(Planetside Software)
    風景、自動生成生成ソフト
    http://www.planetside.co.uk/terragen/
    海外のゲームや映画の背景として利用されている
    

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21. Age of Empires III における地形自動生成
    西川善司, 「3DゲームファンのためのAGE OF EMPIRESエンジン講座(後編)こだわりの影生成と算術合成
    されるディテール、次回作はXbox2?」, GAME Watch, 2005
    

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22. L-system による街の自動生成
    City Engine(central pictures)
    Yoav I H Parish, Pascal Müller
    http://www.centralpictures.com/ce/tp/paper.pdf
    http://www.centralpictures.com/ce/
    George Kelly, Hugh McCabe,
    A Survey of Procedural Techniques for City Generation
    http://www.gamesitb.com/SurveyProcedural.pdf
    

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23. https://www.youtube.com/watch?v=FI3oR6vqn1Q
    

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24. https://www.youtube.com/watch?v=NfizT369g60
    

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25. https://www.youtube.com/watch?v=FzoY062kY1s
    

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26. アメリカ大陸のデータから地形生成（Eidos）
    https://www.eidosmontreal.com/news/worldgen-painting-the-world-one-layer-at-a-time/
    

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27. L-system による街の自動生成
    City Engine(central pictures)
    Yoav I H Parish, Pascal Müller
    http://www.centralpictures.com/ce/tp/paper.pdf
    http://www.centralpictures.com/ce/
    George Kelly, Hugh McCabe,
    A Survey of Procedural Techniques for City Generation
    http://www.gamesitb.com/SurveyProcedural.pdf
    

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28. VITRUVIO CityEngine Plugin for Unreal Engine
    https://esri.github.io/cityengine/vitruvio
    

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29. SimCity 4 Engine, Glassbox
    https://www.youtube.com/watch?v=tKOgo7EFl_w
    

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30. ゲーム自動生成
    [参考文献]
    Cameron Browne,“Evolutionary Game Design”, SpringerBriefs in Computer Science, 2011
    

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31. ゲーム自動生成
    [参考文献]
    Cameron Browne,“Evolutionary Game Design”, SpringerBriefs in Computer Science, 2011
    

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32. ゲーム自動生成
    [参考文献]
    Cameron Browne,“Evolutionary Game Design”, SpringerBriefs in Computer Science, 2011
    

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33. 評価
    選 択
    交叉
    突然変異
    ルール
    チェック
    整合性
    がある
    か？
    ポリシー
    選択
    速度が
    遅い？
    ゴミ
    箱
    テストプ
    レイ
    前と似て
    いる
    引き分け
    になり
    やすい
    母集団
    Mark J. Nelson, “Bibliography: Encoding and generating videogame
    mechanics”, IEEE CIG 2012 tutorial
    URL https://www.kmjn.org/notes/generating_mechanics_bibliography.html
    Cameron Browne,“Evolutionary Game Design”, SpringerBriefs in Computer Science, 2011
    URL https://www.springer.com/jp/book/9781447121787
    

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34. ゲーム自動生成
    https://jellyjellycafe.com/games/yabalath
    

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35. PCGML
    PCGRL: Procedural Content Generation via Reinforcement Learning
    Ahmed Khalifa, Philip Bontrager, Sam Earle, Julian Togelius
    https://arxiv.org/abs/2001.09212
    

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36. PCGRL: Procedural Content Generation via Reinforcement Learning
    Ahmed Khalifa, Philip Bontrager, Sam Earle, Julian Togelius
    https://arxiv.org/abs/2001.09212
    

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37. PCGRL: Procedural Content Generation via Reinforcement Learning
    Ahmed Khalifa, Philip Bontrager, Sam Earle, Julian Togelius
    https://arxiv.org/abs/2001.09212
    

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38. PCGRL: Procedural Content Generation via Reinforcement Learning
    Ahmed Khalifa, Philip Bontrager, Sam Earle, Julian Togelius
    https://arxiv.org/abs/2001.09212
    

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39. PCGRL: Procedural Content Generation via Reinforcement Learning
    Ahmed Khalifa, Philip Bontrager, Sam Earle, Julian Togelius
    https://arxiv.org/abs/2001.09212
    PCGRL参考
    • https://twitter.com/togelius/status/1222038094507102208
    • https://twitter.com/i/status/1222038094507102208
    

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40. CHAPTER 1 ゲームと知能研究
    CHAPTER 2 不完全情報ゲーム
    CHAPTER 3 不確定ゲーム
    CHAPTER 4 コミュニケーションゲーム
    CHAPTER 5 実環境のゲーム
    CHAPTER 6 ゲームデザイン
    CHAPTER 7 メタAIとプロシージャル コンテンツ ジェネレーション
    CHAPTER 8 人間らしさと楽しさの演出
    CHAPTER 9 ゲーム体験の評価
    CHAPTER 10 人間の認知機能とスキルアップの原理
    CHAPTER 11 認知研究とAIの人間への影響
    • 発売日2023/07/04
    • 発行元オーム社
    

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41. PCGRL: Procedural Content Generation via Reinforcement Learning
    Ahmed Khalifa, Philip Bontrager, Sam Earle, Julian Togelius
    https://arxiv.org/abs/2001.09212
    

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42. https://medium.com/deepgamingai/game-level-design-with-reinforcement-learning-52b02bb94954
    

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43. PCGRL参考
    • https://twitter.com/togelius/status/1222038094507102208
    • https://twitter.com/i/status/1222038094507102208
    

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44. 人間が製作し、
    人工知能がチェックする
    Adversarial Reinforcement Learning for Procedural Content Generation
    Linus Gisslén, Andy Eakins, Camilo Gordillo, Joakim Bergdahl, Konrad Tollmar
    https://arxiv.org/abs/2103.04847
    

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45. Adversarial Reinforcement Learning for Procedural Content Generation
    Linus Gisslén, Andy Eakins, Camilo Gordillo, Joakim Bergdahl, Konrad Tollmar
    https://arxiv.org/abs/2103.04847
    

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46. Adversarial Reinforcement Learning for Procedural Content Generation
    Linus Gisslén, Andy Eakins, Camilo Gordillo, Joakim Bergdahl, Konrad Tollmar
    https://arxiv.org/abs/2103.04847
    

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47. Adversarial Reinforcement Learning for Procedural Content Generation
    Linus Gisslén, Andy Eakins, Camilo Gordillo, Joakim Bergdahl, Konrad Tollmar
    https://arxiv.org/abs/2103.04847
    

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48. CoG 2021: Adversarial Reinforcement Learning for Procedural Content Generation
    SEED – Electronic Arts
    https://www.youtube.com/watch?v=kNj0qcc6Fpg
    

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49. Adversarial Reinforcement Learning for Procedural Content Generation
    Linus Gisslén, Andy Eakins, Camilo Gordillo, Joakim Bergdahl, Konrad Tollmar
    https://arxiv.org/abs/2103.04847
    

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50. Adversarial Reinforcement Learning for Procedural Content Generation
    Linus Gisslén, Andy Eakins, Camilo Gordillo, Joakim Bergdahl, Konrad Tollmar
    https://arxiv.org/abs/2103.04847
    

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51. Adversarial Reinforcement Learning for Procedural Content Generation
    Linus Gisslén, Andy Eakins, Camilo Gordillo, Joakim Bergdahl, Konrad Tollmar
    https://arxiv.org/abs/2103.04847
    

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