當 Photon Quantum 遇見 AI
超強的 Bot SDK 模組及簡單的範例介紹
Photon Quantum SDK 是一個專為多人遊戲和即時連線遊戲設計的框架，它提供了強大的工具和功能，可以幫助開發者建立非常高效、可靠並且一致的連線遊戲體驗。Photon Quantum 的 Bot SDK 是遊戲開發者的一個強大助手，不論是要寫敵人的 AI、模擬真實玩家的行為和進行遊戲內容的各種測試方面，著實是為開發者提供了一個好用便利又強力的工具，這次我們來聊聊 Bot SDK 提供了哪些工具及應用範例吧 !
Photon Quantum SDK 與 Bot SDK 的關係
在當今快速發展的遊戲行業中，我們面臨著一個關鍵問題：如何構建一個無縫、高效且可擴展的多人遊戲體驗？ 答案可能就在Photon Quantum SDK中。其核心特點在於 Quantum SDK 的對於其確定性和低延遲特性，使得遊戲在不同設備和網路條件下都能提供一致的玩家體驗。這對於構建公平競爭的多人遊戲非常重要。
Bot SDK 的角色： 而在Quantum SDK的基礎上，Bot SDK作為其擴展，特別強化了AI 和自動化測試方面的功能。這為遊戲開發帶來了新的可能性。
AI 開發的價值： AI在遊戲開發中扮演著越來越重要的角色，尤其是在多人遊戲和戰略遊戲中。使用Bot SDK，我們可以創建出能夠自行應對不同遊戲場景、自我學習和自適應的遊戲 AI。
自動化和遊戲測試： 此外，Bot SDK 在自動化遊戲測試領域的應用也不容忽視。它可以模擬玩家行為，幫助開發者測試遊戲的平衡性和網路效能，從而加速開發週期並提高遊戲質量。
Bot SDK 下載連結
https://doc.photonengine.com/zh-tw/quantum/current/addons/bot-sdk/overview
接下來，我們將深入探討 Bot SDK 的功能和應用，並通過具體的案例來展示它如何改變連線遊戲開發的遊戲規則 !
Bot SDK 概覽
Bot SDK 的核心概念和功能
在 Photon Quantum 的生態系統中，Bot SDK是一個關鍵組件，它使開發者能夠輕鬆地實現複雜的AI行為。這個工具包提供了一系列強大的功能，使AI開發變得更加直觀和高效。這些功能如下:
- AI 狀態機制：Bot SDK 使用狀態機制（如HFSM）來管理AI的各種狀態和行為，從而建立能夠根據遊戲環境做出自行反應的 AI 代理。
2. 行為樹：此外，它還可以使用行為樹 (BT) ，用於較複雜的行為決策。
3. GOAP： Bot SDK 裡面的目標導向行動規劃(GOAP)模組，是種進階的AI 模式，可用於動態及策略性的行為決策。
(提醒: 這是 Circle Member 專有的模式)
4. 實用理論（Utility Theory）：Bot SDK 還整合了實用理論，這是一種基於效用最大化的決策方法，適用於多條件和多選項的情境。
(提醒: 這是 Circle Member 專有的模式)
5. 視覺化編輯器：從上面的幾個圖中, 可看到 Bot SDK 提供了一個完整的視覺化編輯器，使開發者能夠直觀地建立和編輯各種的 AI 模組。這使得設計和實現AI 行為更加直覺和有效率。
6. 靈活性和擴展性：各種節點的自定義提供了高度的靈活性和擴展性。開發者可以自定義節點，以符合特定遊戲的需求，建立複雜且多樣化的AI行為。
7. 黑板系統 (Blackboard)：重要資料可藉由黑板系統的搭配使用，這是一種用於儲存和共享數據的機制。這讓 Bot 能夠根據遊戲環境及其它 Bot AI 系統的變化做出對反應。
Bot SDK 在多人遊戲開發中的應用
在多人遊戲中，Bot SDK 使開發者能夠輕鬆地實現AI對手，能夠模擬真實玩家的行為，提供具有挑戰性的遊戲體驗，並且還可開發如下的各種面向:
- 模擬玩家參與：Bot SDK允許開發者在Quantum遊戲中創建和管理模擬玩家（Bots）。這些 Bots 可以模擬真實玩家的行為，從而用於遊戲測試、平衡調整或提供在線玩家人數不足時的應對方案。
- 自定義AI行為：開發者可以為Bots 寫些自定義的AI行為。也就是 Bots 可以根據遊戲設計者的需求進行各種複雜的任務和行為，從簡單的移動和互動到進行複雜的戰術和策略決策。
- 集成到遊戲邏輯：Bot SDK的功能緊密集成到Quantum的遊戲邏輯和模擬中。這確保了Bots的行為和玩家的行為在遊戲世界中有一致性和可預測性。
- 網路同步和確定性：由於Quantum強調網路確定性和同步，Bot SDK中的Bots也遵循相同的原則。這意味著它們的行為在所有客戶端間是同步的，保持了遊戲的一致性和公平性。
- 測試和評估工具：Bot SDK可以作為一個強大的工具，幫助開發者測試和評估他們的遊戲。通過模擬不同的遊戲情境和玩家行為，開發者可以更有效地對遊戲進行調整和優化。
- 遊戲測試和平衡：它也是遊戲測試的重要工具。開發者可以利用Bot SDK來模擬不同的遊戲場景，進行壓力測試和性能優化。此外，Bot SDK有助於遊戲平衡的調整，通過模擬各種遊戲策略和條件，確保遊戲在不同情況下都能保持公平和有趣。
透過 Bot SDK，開發者不僅能夠創造出聰明的AI，還能提高遊戲開發的效率和質量。接下來，我們將深入探討Bot SDK中的具體功能和應用案例。
Bot SDK 提供的 AI 模組
1. HFSM（階層式 - 有限狀態機）
HFSM，或階層式 — 有限狀態機，是一種AI行為建模工具，它允許開發者創建具有層次結構的狀態機。這種結構使AI能夠在不同層級上做出決策，從而更有效地管理複雜行為。
HFSM的應用：在Bot SDK中，HFSM用於管理AI代理的狀態轉換，例如從巡邏轉換到追逐或攻擊狀態。這種方法提供了靈活性和可控性，使AI能夠根據遊戲環境和內部條件做出適應性強的反應。
2. Behaviour Tree（BT 行為樹）
行為樹，或簡稱 BT，是一種更動態的 AI 行為模型，它通過樹狀結構來表示決策過程。這種結構使開發者能夠以視覺化方式構建複雜的決策樹。
BT 的實現：在Bot SDK中，BT被用於創建能夠根據多種條件評估和選擇不同行動的AI代理。例如，AI可以使用BT來決定是否追逐敵人、尋找資源或進行防守。
3. GOAP（Goal Oriented Action Planning, 目標導向行動規劃）
目標導向行動規劃 GOAP，是一種進階的 AI 規劃技術，它基於目標來規劃行動序列。這種方法允許AI代理從一系列可能的行動中選擇最佳路徑以達成其目標。
GOAP的應用：在Bot SDK中，GOAP被用於創建更具策略性和預測性的AI行為，如自動尋找最佳路徑或解決複雜問題。
4. Utility Theory（效用理論）
效用理論是一種基於效用最大化(當前最有利)為基準來做出決策的方法，它在 Bot SDK 中常用於評估多個行動的相對應價值。
實現和應用：UT 這種方法, 使 AI Bot Agent 能夠在多種可能的行動中選擇最有利的一個，基於特定情境下的效用評估。例如，AI 可以使用效用理論來決定是否進攻、撤退、觀察、治療或進行其他戰術行動。
小結:
通過結合以上這些先進的 AI 建構工具，Bot SDK 能夠幫助開發者創造出能夠智能應對各種遊戲挑戰的AI代理。接下來，我們將透過具體的範例介紹，深入了解這些工具在實際遊戲開發中的應用。
實際範例介紹
Bot SDK Sample 範例, 下載位置:
https://doc.photonengine.com/zh-tw/quantum/current/technical-samples/bot-sdk-sample
A. The Little Guys Sample 介紹
首先，讓我們來看看 ‘The Little Guys Sample’。這裡展示了如何使用Bot SDK中的 HFSM、BT、GOAP 來建立一個基於目標的 AI Agent。
在這個範例中，AI Agent 的目標是收集寶石並將它們放入指定的位置。透過 HFSM、BT、GOAP 等的設計，AI Agent可以動態規劃如何有效地達成這個目標，並根據遊戲環境的變化做出相應的調整，像是 “最靠近的地方哪裡還有寶石? “，”寶石是否還是當前的目標?” 等等的即時反應。
Bot SDK的運用：這個範例展示了 Bot SDK 在建立靈活且自適應AI方面的強大功能，能夠讓 AI Agent 根據遊戲中的即時情況做出一些決策。玩家替換：如果玩家在比賽中斷線，如何用Bot替換該玩家。填充房間：如果配隊的玩家不足，如何用 Bot 替代真實玩家讓房間達到足夠的人數。
提醒: GOAP 是 Circle Member 專有的模式
B. The Spellcaster Sample 介紹
接下來，我們來看看 ‘The Spellcaster Sample’。這裡展示了如何使用實用理論來實現一個基於效用(UT) 的 AI Agent 角色。
在這個範例中，AI Agent (Mage 魔法師) 會保護他的城堡免受玩家指派的角色的侵襲，並且使用不同的法術來對付各種不同的情況。
(玩家控制的是滑鼠, 玩家 click 時, 會產生要攻佔城堡的角色) ^^.
透過實用理論，AI Agent 會根據多種因素決定施放哪些法術，評估基於特定標準的行動的”效用或價值”，這些因素包括當前的敵人的威脅程度、法術的影響範圍和資源的可用性。
Bot SDK的運用：此範例突顯了Bot SDK在創建能夠根據多變條件做出複雜決策的 AI 方面的能力，尤其是在需要考慮多個行動選項和其相應成本時，該如何利用這些工具來創建戰術和策略性強的AI代理。
(提醒: Utility Theory 是 Circle Member 專有的模式)
小結
通過這些實際案例，我們可以看到Bot SDK在創造具有策略深度和靈活性的AI方面的潛力。無論是處理具體的遊戲任務，還是進行複雜的戰術規劃，Bot SDK 都提供了開發者所需的工具和框架。
總結
Bot SDK 的重要性🎯
通過今天的討論，我們看到了Bot SDK在遊戲開發中的重要性，特別是在AI設計和實現方面。它不僅使開發者能夠創造出能夠智能反應和適應不同遊戲情境的AI，還提供了一個高效的方式來測試和優化遊戲。最特別的地方是在模擬真實玩家行為和進行遊戲測試方面，為開發者提供了一個強大的工具。這不僅有助於加快開發週期，還能提高遊戲的品質和玩家的遊戲體驗。
Bot SDK 的未來發展🚀
未來，我們可以期待 Bot SDK 會繼續在技術創新和進步方面發揮作用。隨著人工智能和機器學習的進步，Bot SDK 可能會整合更先進的 AI 模型和演算法。同時，我們也可以預見到 Bot SDK 在遊戲開發之外的應用，比如虛擬現實 VR、增強現實 AR 以及對話式的 Chat 及大語言模型 GPT 之類的互動領域。這些應用將進一步擴展 Bot SDK 的潛力，並為創建更沉浸式和引人入勝的體驗打開新的可能性。
總之，Photon Quantum 的 Bot SDK 是遊戲開發者的一個強大助手，我們期待看到這個工具如何繼續推動遊戲開發的邊界，並為玩家帶來更豐富和互動的遊戲體驗。👏
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