SE资深工程师：用策划友好型管线驱动情绪表达的NPC动画和行为

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GameLook报道/在很多游戏里，NPC角色都扮演者重要的作用，它们不仅仅是游戏世界的介绍者，也不是机械的物体，而是可以陪伴玩家、让玩家对游戏更有代入感的角色。设计得当的情况下，有感情的NPC可以给玩家带来很多不同的体验，根据玩家在游戏内的不同行为做出迥异的反馈，让每个用户、甚至每次体验都与众不同。

此前的GDC演讲中，SE公司AI工程师Gautier Boeda分享了一个对策划友好型的方法，谈到了该公司为游戏制作的情绪管线，通过对NPC情绪、心情和个性的控制，让虚拟角色以更灵活和更自然的方式与人类用户互动。

以下是Gamelook听译的完整内容：

Gautier Boeda：

我是Square Enix公司的AI工程师Gautier Boeda，今天要分享的话题是“用策划友好型管线驱动情绪表达的NPC动画和行为”。

首先要感谢团队里与我一起工作的所有人，感谢他们。

情绪模型的发展历史

截至目前，用户与角色之间的关系几乎都没有改变，通常是从玩家到角色这一个方向，我们SE内部讨论认为，玩家与角色之间深度沟通的演变可以带来完全不同的玩法风格。

在2019年我介绍过的的NPC角色AI管线基础上，我们已经有了相当的基础，这个管线可以让NPC角色更有意识、表现力和充满活力。

在那之后，我们开始了一个名为wonder的项目，我们的原则是“上帝不玩骰子”，意思是AI的行为设计不应该基于随机值，所有的决策都应该尽可能自然而且有意义，这样才会让人有代入感。这个管线可以让NPC具有情绪、心情和足够的个性，让他们为玩家体验增加趣味性。

这一次，我们的目标是对它进行打磨，今天在解释这个管线之外，我们会探索它打造任何体验的能力，并且根据游戏策划的需求来更好地服务玩家体验。

什么是情绪、心情和个性？

首先，什么是情绪、心情和个性呢？取决于你所看的论文，它们有很多很多的定义，本次分享中，我们以如下方式对它们进行定义：

情绪是一种会随着时间快速变化的短期感觉，比如喜悦、悲伤、害怕等等；心情是一种更长期的感觉，它也会随着时间变化，比如兴高采烈地、抑郁的、害怕的等等；个性定义角色形象，它要么是固定的、要么是变化非常缓慢的，例如好奇、害羞、懒惰等等。

为什么它们重要？

那么，为什么你想要自己的NPC角色有情绪、心情和个性呢？它会给游戏体验带来什么？

首先，我们来看创意原型wonder里的一个没有情绪、心情和个性的案例。

玩家们需要走到左边，给角色匹诺发号施令，他会以自己认为好的方式使用这本书，但这并不是玩家告诉他的方式，而且角色也对此不高兴。这个案例中，匹诺会不断地学习，随后他会做的更好，然后玩家以同样的方式走过去，只不过没有做表情动画，当然，整个过程也没有特别出色的地方。

现在我们加入情绪、心情和个性，然后做同样的指令，可以看到有了个性的匹诺已经明显有了不同，角色对这个互动更加开心。

然后我们快速改变角色的个性，可以看到很多不同的表情和行为，我们还可以改变情绪和心情，这些是比较短期但可以明显看到变化的东西，我们稍后会详细讲。

情绪管线

接下来我说一下什么是模型组成的情绪管线：

首先是情绪模型，它是基于OCC模型打造的，我们用它是为了简单和连贯，根据游戏内活动和特定条件，探索角色会产生不同的情绪。

对于wonder原型，我们没有使用整张图，而是用了OCC模型的一部分。

首先，我们需要判断这个事件对于角色形象到底是正面还是负面的，如果你被一个球打到，可能得到的是负面情绪，如果吃了一顿美味的饭菜可能会有正面的情绪。基于这些，我们可以产生一些后续动作，比如球打破了窗户、衣服因为天气而潮湿，然后是自己或者其他人的情绪，比如看到某些事情微笑还是皱眉。

接下来我们用游戏内活动来看，假设玩家用短棍成功击中了球，所以角色为玩家感到高兴，这是正向的感觉，由于这个角色的情绪，我们会把它传递给其他角色，让其他人羡慕玩家。

如果是玩家击球打破了窗户，它就会带来不同的结果，角色就会感到忧伤，通过这种方式，NPC情绪会影响玩家体验。

取决于不同情况，这个模型可以支持24种情绪，你可以根据需要使用。

情绪可以通过语音、面部表情、特殊动画或者具体的话语来表达。

不过，实际上我们使用最多的是这8个情绪，此外，你可以根据自己的游戏体验增加更多的情绪。比如要增加一个未知事物，你可以加入喜欢或不喜欢两种情绪，还可以根据不同角色的情绪进行后续的行为。

假设我们的玩家用球打破了窗户，这时我们用忧伤来表达对打破窗户的情绪，那么NPC对其他玩家就会愤怒。

最后，如果你的AI代理是根据他们身边发生的事情而打造，那么因果分支会给出非常好的反馈。

这里我们举个例子，AI代理在午夜听到了楼梯上的声音，他的情绪会是害怕，然后会派出一个人去打探到底发生了什么，结果发现一个东西掉到了楼梯上，那么这时候的情绪就会变得正向，这时候用喜悦来表达显然是不合适的，我们建议增加更多的情绪，比如解脱。

对于游戏而言，这其实是非常复杂的事情，在wonder当中，我们使用了比较简单的案例，很容易猜出未来可能会发生什么。比如有云的天气会变得更暗，或许会下雨，或者玩家拿着一个苹果走向NPC，那么他可能想要喂这个角色吃。所以我们的模型有很多的可能性供策划探索，我们的游戏策划也用它做了很多东西。

尽管有很多的可能性，但仍然有些东西是未知的，其中一个就是情绪参数的竞争，也就是一个事件中的活动该怎么进行。我们这里以吃食物、被物体击中以及物体可见性举例，我们对这些活动进行分类，决定事件密度、持续时间以及频率等等，然后确定这些活动对于角色到底是正面还是负面的事情。比如被物体击中是负面情绪，还需要考虑速度和物体重量。

我们在游戏里会同时给出喜欢和不喜欢两种情绪，这里我们的角色被栅栏电到了，因此对栅栏产生了痛苦的情绪，因此，我们这里给栅栏增加一个负面效果，也就是密集、持续一段记忆，然后在一定时间之后忘掉。

接下来我们看心情模型，也就是PAD模型，这是我们做的一个三维模型，P指的是高兴（Pleasure）、A指的是激发（Arousal）、D指的是支配性（Dominance），比如一个情绪有多么高兴、密集度，以及角色对情况的控制力和影响有多大。

这3D模型可以覆盖我们之前提到过的所有情绪，我们现在支持8种情绪，如图片左边所示。在模型中央是默认情绪，这就是PAD模型。

心情可以通过很多不同的方式表达，它可以表达决策，比如选择具体目标的心情，可以通过行动来表达；也可以通过很多种不同的配音来表达，就像我们在wonder项目里那样；还可以通过身体动画的变化来表达：

这里开头是身体动画里的一帧，实际上可以表达很多种心情。然后通过完整的动画，你可以看到具体变化的原因。

3D心情空间有一些优势和劣势，3D空间可以表达很多种心情，然而这会增加复杂性，让debug和平衡变得困难。另外，取决于表达方式的不同，团队需要做的资源开销可能会超出控制。

所以，我们可以将它简化为2D，然后分为这三种组合，分别以P、A、D轴作为主要指标，我们可以根据不同的心情决定PAD值，实际上大多数的心情都可以通过三者组合来表达。

这是PD模型，我们可以从三维降到二维，也可以反向拓展，对于一款游戏来说，除了情绪表达的多样性，还需要充分考虑平衡性，所以最终我们将所有的情绪放到的二维模型的边缘，这是我们的新模型。

这是此前那个动画的心情模型，可以看到刚开始角色并不是很开心，走到了右边之后才有所缓解，做到了一个动作之后他再次感到很开心。

可以看到，这个结构其实很简单，所有指标都在0到1之间，比如懒惰、好奇、诚实、服从等等。

虽然它很简单，但在你的游戏里其实可以有很多种表达方式，根据个性、心情和情绪做出不同的改变。

在实际的制作中，我们还需要选择在哪里表现这些情绪，以及它们对什么有影响。如果只是决策类的情绪，那么所有的个性都应该是可控的，因为大多数情况下它都只有设计成本；如果需要动画、说话以及需要资源的应用场景，那么它很可能会让成本快速超出控制，我们的wonder就是如此。

在wonder当中，我们有8种不同的个性，实际上是很多的，每一种个性都有基础行走动画、形象和反应，还有不同的说话方式，所以这是很大的资源量，比如每一个动画我们都要做33种变体，这个工作量实在是太大了，所以我们将它缩减到了四种个性准则，这样，我们就只需要做17种变体动画。

如何解决管线的问题？

我们可以从这个UI当中即时看到角色表情，因此能够快速找到动画表达中的问题，对于角色情绪表达非常有用。

同样，我们可以用心情模型，点击不同心情，然后看角色表达是否准确，并且根据个性进行调整，这样就就能够探索所有的可能。

对于角色情绪表达，我们做debug工具和平衡除了上面展示过的心情热度地图，还要考虑个性历史，比如每个指标的变化。情绪历史也很重要，比如发生的时间、来源、指标等等，最后是很重要的工具，就是整体信息情绪，它计算每个情绪的分值，可以从图片底部的表格看到，每个情绪都有发生、密度、持续时间、影响分数等等。

那么，我们是如何对情绪和心情做平衡的呢？

再来看这个表，你会发现心情始终都在某个区域之内，我们首先会检查最高分数的情绪，发现喜悦至少比其他情绪高两倍，那么它可能就太高了。对此，我们或许可以降低喜悦的程度，但有些时候是做不到的，因为它在游戏里是有意义的，所以我们可以选择降低这种情绪发生的密集度，有时候你还可以调整它的持续时间。

但是，如果这一切都与你的设计相符合，那么可能其他情绪的发生、持续时间或者密度需要调整。不过，你需要从尽可能多的玩家那里收集数据，这样才能做到准确，以上就是今天分享的所有内容。