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SBGames 09: Simulação Virtual de Carros em Jogos e Aplicações de I.A.

13 de outubro de 2009

torcsNo primeiro dia do SBGames logo de manhã já tinha 4 palestras paralelas para serem ouvidas, eu escolhi assistir uma palestra sobre inteligência artifical.

O Palestrante foi o Professor Doutor Fernando Osório, que trabalha na USP como professor e pesquisador da área de robótica.

Ele iniciou a palestra dando um breve resumo sobre a história dos jogos de corrida, ele começou falando do jogo Grand Trak 10 fabricado pela Atari em 1974 para fliperama, com sua simplória visão bidimensional vista de cima, e do posterior Night Driver, também um fliperama da Atari de 1976, este tentando ter uma imagem 3D rudimentar simplesmente mostrando apenas “postes” nas laterais da pista (o resultado é parecido com o jogo Enduro para o console Atari, só que sem carros, sem cores e a pista não é formada por uma linha, e sim por vários postes, que formam uma espécie de cerca).

Então ele mostrou que a busca por realismo foi aumentando, não só a mudança do 2D para o 3D entre Grand Trak 10 e Night Driver, mas para jogos coloridos e com efeito 3D mais bem feito, possibilitando uma imagem mais clara da cena, e que exige menos imaginação, no caso mostrando como exemplo o jogo Pole Position de 1982 criado pela Atari e Namco.

Hard Driving' da Atari. Note que o carro esta inclinado lateralmente e tem um looping no fundo da imagem.

Hard Drivin' da Atari. Note que o carro esta inclinado lateralmente e tem um looping no fundo da imagem.

Então Fernando afirmou que em 1989 surgiu o primeiro jogo de corrida com gráficos 3D poligonais reais, o fliperama usava uma poderosa placa de vídeo (que era maior que a própria placa mãe), e permitia pela primeira vez uma jogabilidade 3D (com rampas, loopings e inclinações), o jogo se chamava Hard Drivin’.

Rapidamente as empresas então começaram uma corrida pelo realismo de dirigir, implementado física, gráficos melhores, painel do carro (visível já no Hard Drivin’), e tentativas de melhorar a inteligência artifical (que nos primeiros jogos, como o Pole Position, era quase nula, apenas dirigindo em frente em um caminho fixo, sendo facilmente ultrapassada pelo jogador).

Com a invenção de placas gráficas potentes ficou possível usar texturas, sombras e outras tecnologias avançadas que permitiram um realismo gráfico cada vez maior.

Foi então recentemente que na tentativa de atingir o nível acima do realismo (já que o gráfico aparentemente está chegando no limite) que a empresa Ageia inventou a placa gráfica e a bibliteca de programação PhysX, a empresa nVidia então rapidamente comprou a Ageia e incorporou o PhysX nas suas placas de vídeo (começando da série 8000).

Mas mesmo assim ainda falta a inteligência artifical.

Então Doutor Osório foi para a segunda parte, ele nos apresentou a física básica da movimentação automotiva, basicamente dividida em 2D ou 3D (na versão bidimensional o carro tem posição e um único ângulo, na tridimentional o carro tem posição, ãngulo de rotação, ataque e rolamento), e dois tipos de trajetória básica, pontual (o veículo gira em torno de seu centro, tanques de guerra por exemplo agem dessa forma), e a trajetória real, que é implementada usando o algorítimo de Ackerman.

A próxima geração da movimentação automotiva é a simulação tridimensional com suporte total a física, com as rodas sendo calculadas a colisão no solo independente uma das outras (ou uma aproximação disso).

A melhor forma (na opinião do Professor Fernando) então de faser uma física realista em jogos atuais além da bíblioteca PhysX da nVidia é a bíblioteca livre chamada “ODE“, que é uma bíblioteca para simulação de física em corpos rígidos com juntas, o que permite simular a colisão das rodas com o solo, da suspensão, e a colisão entre os carros (e dos carros com outros objetos também). a ODE funciona criando um espaço para a simulação de física, onde ela realiza todos os cálculos, e depois os dados são retirados desse espaço e passado para o sistema de geração de imagem, que coloca no monitor o resultado (na forma de graficos tridimensionais poligonais geralmente).

Veículo FIAT usado pela USP em pesquisas de inteligência artificial.

Veículo FIAT usado pela USP em pesquisas de inteligência artificial.

Após tudo isso, fomos apresentados aos agentes autônomos inteligentes, as inteligências artificais, esse agente então usa sensores para perceber o ambiente, e atuadores para agir no ambiente, um exemplo disso é um carro que a USP possui que lê o ambiente usando lasers, GPS, sonares, acelerômetros e câmeras, e consegue se locomover sozinho por ele. E esse sistema é possível de ser usado tanto em veículos reais como virtuais, no caso de veículos virtuais sendo útil não só em simulações e pesquisas, mas como em jogos (assim como jogos são possíveis na realidade também, onde existe a corrida de carros computadorizados DARPA CHALLANGE).

Existem então várias competições específicas para inteligências artificiais, como o Robocup (futebol de robos), combates, sumô robótico, apagar incêndio, corrida… Tanto no mundo real como no virtual.

No mundo virtual foi inaugurado a competição de corrida de inteligência artifical usando o jogo TORCS (imagem no começo do texto).

Para informações detalhadas do assunto, favor ler o artigo do Doutor Osório e equipe enviado ao SBGames 09 que disponibilizo aqui.

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One Comment leave one →
  1. deoene permalink
    24 de janeiro de 2011 5:30 pm

    nossa!
    como posso ser um palestrante qnem vcs(daqui a algum tempo ja q eu so tenho 13 anos)?

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