Validating Puzzle Game Level Design Using Artificial Intelligence
Loading...
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Perustieteiden korkeakoulu |
Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Authors
Date
2020-05-19
Department
Major/Subject
Game Design and Production
Mcode
SCI3046
Degree programme
Master’s Programme in Computer, Communication and Information Sciences
Language
en
Pages
65+7
Series
Abstract
In this thesis, a case study of developing an artificial intelligence tool for computer game design is presented. The game used, Ketsu, is a single-player puzzle game with novel mechanics of mirroring and combining. The levels for the game were handmade by a level designer, using an iterative cycle of adjustments and evaluation to achieve design goals. Such an iterative process is common in the game industry, but, as was the case with Ketsu, the process can be tedious and time-consuming. Artificial intelligence has been successfully used to replace manual work in game development. In particular, artificial intelligence can emulate player behaviours, and can be used to validate game content. In this thesis, we explore the possibilities of AI to validate a level designer's intent in the game Ketsu. We demonstrate how AI can be used to provide more immediate feedback than testing wit h human players, by implementing a tool for visualising and validating level solutions. Our results indicate the tool is useful: It approximately halved the time needed for each level design iteration, allowing the designer to estimate the solvability, playability and difficulty of a level without conducting costly user testing with real players. The success of the tool highlights the importance of developing intelligent tools to empower level designers. By reducing the need to perform tedious tasks, mixed-initiative tools such as ours can help designers better focus on the creative aspects of creating levels. Additionally, as such tools help minimise the time and human resources needed in creating levels, they can lead to significant savings in the content generation pipeline. In a time of active research in developing artificial intelligence to aid in content generation, our work highlights the potential of mixed-initiative tools for level design.Tässä diplomityössä esitetään tapaustutkimus, jossa kehitettiin tekoälyä hyödyntävä työkalu tietokonepelien suunnittelun avuksi. Ketsu-peli, jota varten työkalu kehitettiin, on yhden pelaajan pulmapeli, joka hyödyntää uudella tavalla peilaus- ja yhdistysmekaniikkoja. Pelin kenttien suunnittelija suunnitteli kentät käsin. Suunnittelussa hyödynnettiin iteratiivista prosessia, jossa muutokset ja niiden arviointi vuorottelevat, ja tämän prosessin avulla saavutettiin suunnittelun tavoitteet. Vastaavaa prosessia käytetään yleisesti peliteollisuudessa, mutta kuten myös tämän pelin kohdalla, on prosessi usein yleisestikin hieman työläs, hidastempoinen ja aikaavievä. Tekoälyä on menestyksekkäästi käytetty korvaamaan käsin tehtyä työtä pelikehityksessä. Tekoäly voi emuloida pelaajien käyttäytymistä, ja sitä voidaan käyttää validoimaan pelin sisältöjä. Tässä diplomityössä tutkitaan tekoälyn mahdollisuuksia validoida Ketsu-pelin kenttäsuunnittelijan aikomuksia kenttiä suunnitellessa. Näytämme, miten tekoäly voi tuottaa palautetta nopeammin kuin ihmispelaajilla testaaminen. Tämä tehdään toteuttamalla kenttäsuunnittelua avustava työkalu, joka visualisoi ja validoi kentän ratkaisut. Työn tulokset osoittivat työkalun olevan hyödyllinen: Työkalu vähensi kentän suunnitteluun vaaditun ajan noin puoleen jokaisen iteraation kohdalla, sillä pelin suunnittelijan ei tarvinnut tehdä testausta käyttäjätestausta oikeilla pelaajilla arvioidakseen kentän ratkaistavuutta, pelattavuutta ja vaikeustasoa. Työkalun toimivuus tuo esiin älykkäiden työkalujen kehittämisen painoarvon, jotta kenttäsuunnittelijat saavat lisää tapoja tehdä työtänsä. Vähentämällä työläitä ja aikaavieviä tehtäviä, työkalut, joissa aloite uuden luomiseen voi tulla joko tietokoneelta tai ihmiseltä, antavat kenttäsuunnittelijoille mahdollisuuden keskittyä luoviin tehtäviin kenttien suunnittelussa. Lisäksi kyseiset työkalut vähentävät tarvittavaa aikaa ja ihmisresursseja, ja voivat siten tuottaa merkittäviä säästöjä sisällönluomisprosessissa. Tämä työ auttaa nostamaan esiin tällaisten työkalujen mahdollisuudet kenttäsuunnittelulle tänä aktiivisen tutkimuksen aikana, kun uusia tapoja käyttää tekoälyä sisällöntuotannossa vielä tutkitaan.Description
Supervisor
Hämäläinen, PerttuThesis advisor
Toikka, JuusoKeywords
artificial intelligence, level design, game design, tools