KI-Gaming: Wie künstliche Intelligenz Videospiele revolutioniert

Hier erfährst du kurz das Wichtigste, was du über KI im Gaming wissen musst:

• KI kommt in unterschiedlichen Gaming-Bereichen zum Einsatz oder wird dort aktuell erprobt.
• Entwickler können durch den Einsatz von KI in der Spielentwicklung Zeit und Geld sparen. Künstliche Intelligenz kann helfen, Bilder und Musik für Spiele zu generieren, und kleinere Programmieraufgaben übernehmen.
• KI kommt bereits für die Optimierung von Games auf der technischen Ebene zum Einsatz: Raytracing sorgt in Spielen für realistische Lichteffekte und DLSS reduziert per künstlicher Hochskalierung die Rechenlast der Grafikkarte.
• Durch die Einbindung von KI-Sprachmodellen in Games können Dialoge mit NPCs interessanter und menschlicher werden.
• Verbündete und Gegner in Spielen werden häufig noch nicht von einer KI gesteuert. Ihr Verhalten basiert auf Skripten.
• Wird eine KI zur Steuerung von verbündeten oder feindlichen NPCs genutzt, verhalten sie sich menschlicher und intelligenter.

Die Veröffentlichung des KI-Assistenten ChatGPT öffnete künstlicher Intelligenz den Weg in die Öffentlichkeit. Seither ist künstliche Intelligenz nicht mehr aus unserem Leben wegzudenken und erobert Stück für Stück immer mehr Lebensbereiche. Dazu zählen etwa die Berufswelt, Autos, Smart Homes, Entertainment – und auch Gaming.

Du meinst, KI im Gaming sei ein alter Hut, weil es seit Jahren computergesteuerte Gegner und Verbündete in Games gibt? Das stimmt zwar, allerdings handelt es sich dabei nur selten um echte KI. In der Regel wird das Verhalten von NPCs (Non-Playable Characters) und Bots von Skripten gesteuert. Ihre Handlungen basieren auf festgelegten Regeln – mehr dazu später.

Der Einsatz von KI zur Steuerung von Gegnern und Verbündeten in Singleplayer- und Multiplayer-Games ist noch relativ neu und selten. Weiter unten findest du einige Games, in denen KI die Rolle deines Gegners übernimmt. Die Nutzung von künstlicher Intelligenz in Videospielen beschränkt sich aber nicht auf die NPC-Steuerung.

In folgenden Bereichen hat KI das Potenzial, Gaming zu revolutionieren.

Tipp: Nähere Informationen zu künstlicher Intelligenz im Allgemeinen findest du in unserem BeitragWas ist KI? Das musst du über künstliche Intelligenz wissen.

Du kennst die Situation bestimmt: Du redest mehrfach mit einem Spielcharakter und er erzählt dir immer wieder exakt dasselbe. Häufig statten Programmierer NPCs nur mit wenigen Dialogzeilen aus, die sich immer wiederholen. Einige Games bieten immerhin verschiedene Antwortmöglichkeiten, um die Gespräche zumindest ein bisschen lebendiger zu machen.

Diese eindimensionalen Dialoge könnten zukünftig durch freie Gespräche ersetzt werden, in denen NPCs direkt auf deine Fragen und Antworten eingehen. Der südkoreanische Publisher Krafton, bekannt von Games wie „PUBG“ und „Subnautica“, nutzt in dem bald erscheinenden Detektivspiel „Uncover the Smoking Gun“ ChatGPT für Dialoge.

In dem Game musst du einen Mordfall aufklären. Gespräche mit NPCs führst du jedoch nicht über die Auswahl vorgefertigter Dialogoptionen. Stattdessen sollst du frei mit den Charakteren reden können. Den Gesprächspart der NPCs soll ChatGPT auf Basis deiner Eingaben generieren. Damit die Dialoge nicht ausufern und die Geschichte vorangetrieben wird, sind einige Dialogzeilen jedoch fest vorgegeben.

Wie das Spiel in Aktion aussieht, zeigt das folgende Video.

Viele Prozesse, die im Hintergrund von Spielen laufen, werden über Skripte gesteuert. Das sind mehr oder weniger komplexe Handlungsanweisungen, die dafür sorgen, dass Ereignisse bei bestimmten Bedingungen eintreten.

Skripte sind jedoch relativ unflexibel. Passiert etwas außerhalb des Ereignisrahmens, den der Entwickler im Skript abgesteckt hat, können Prozesse fehlerhaft ablaufen und im schlimmsten Fall Spielabstürze verursachen.

Für die Steuerung einiger Prozesse in Spielen ist KI besser geeignet. In der Aufbausimulation „Cities: Skylines 2“ regelt eine KI beispielsweise den Verkehr. Sie sorgt dafür, dass Ereignisse im Spiel den Verkehr realistisch beeinflussen und der Verkehrsfluss nicht stumpf geskripteten Regeln folgt. Das folgende Video zeigt, wie gut das funktioniert.

Ein weiteres Einsatzgebiet, auf dem künstliche Intelligenz seit einiger Zeit effektiv in Games genutzt wird, ist die Optimierung der Game-Grafik und -Performance. Zwei beispielhafte Technologien sind Raytracing und DLSS.

Raytracing simuliert realistische Beleuchtung, Schatten und Spiegelungen in Games – und das sogar dynamisch. Bewegen sich Objekte oder die Lichtquelle selbst, verändern sich auch Beleuchtung und Schatten. Die realistische Berechnung der Lichtstrahlen kostet ordentlich Rechenpower, aber das Ergebnis lohnt sich: Spiele mit Raytracing nimmst du als deutlich realistischer wahr.

Im folgenden Video erklärt unser Moderator Jens, wie Raytracing genau funktioniert.

Weiterhin kann KI auch die Performance von Computerspielen verbessern. Nvidia verwendet hierfür eine Technologie namens DLSS. Die Abkürzung steht für „Deep Learning Super Sampling“ und sorgt dafür, dass bei der Bildberechnung Ressourcen eingespart werden. Das funktioniert so:

Anstatt Einzelbilder in ihrer hohen nativen Auflösung zu berechnen, rendert die Grafikkarte die Bilder zunächst in niedriger Auflösung. Die KI skaliert diese Bilder anschließend auf eine hohe Auflösung. Unterschiede zwischen einer hohen nativen Auflösung und der hochskalierten Auflösung erkennst du mit bloßem Auge meist kaum. Die eingesparte Rechenleistung kann in visuelle Effekte (Raytracing) oder eine höhere Bildwiederholrate fließen.

Übrigens: Auch bei Fernsehern läuft im Hintergrund eine Hochskalierung von niedrig aufgelösten Inhalten ab. Wozu das nötig ist, liest du im Beitrag 4K-Fernseher mit dem besten (KI-)Upscaling: Tests & Vergleich 2024.

Nähere Informationen zu Raytracing und DLLS findest du in unseren Beiträgen:

• Was ist Raytracing? Die Grafiktechnologie einfach erklärt
• Alle Spiele mit Raytracing und DLSS mit Favoriten unserer Redaktion

Tipp: In unserem Beitrag Bester Gaming-PC 2024: So baust du einen genialen Spielerechner verraten wir dir, wie du selbst einen leistungsstarken Gaming-PC baust, mit dem du Raytracing voll auskosten kannst. Gute Gaming-Laptops stellen wir im Artikel Bester Gaming-Laptop 2024: Empfehlenswerte Geräte für Spieler im Vergleich vor.

Kleine Details erwecken die Welten in Games zum Leben. Allerdings ist es ein enormer Aufwand, Welten, Level oder Räume mit stimmigen Hintergrundobjekten zu füllen. Entwickler können ihr Design-Team dabei jedoch entlasten, wenn sie Hintergrundobjekte von einer KI erstellen lassen.

Text-zu-Bild-KIs wie Midjourney und Stable Diffusion beweisen, dass sich mit präzisen Prompts (Befehlen) ansehnliche Bilder erschaffen lassen. Von Fotorealismus sind die Bilder noch meilenweit entfernt, dafür passen sie umso besser in künstliche Spielwelten. Und tatsächlich findest du schon KI-generierte Grafiken und Objekte in Games.

In dem Spiel „High on Life“ gibt es ein Zimmer, das voller Poster hängt, die eine KI erschaffen hat. Dass die Poster nicht von einem menschlichen Designer stammen, fällt erst bei näherem Hinsehen auf. Das abgedrehte Design der Poster passt perfekt zum Humor des Spiels. Im folgenden Video kannst du dir ein Bild von den KI-generierten Postern im Spiel machen (ab 8 Minuten 50 Sekunden).

Wenn du schon häufiger KI-Assistenten wie ChatGPT oder Microsoft Copilot verwendet hast, weißt du vielleicht, dass die KIs auch lauffähigen Programmiercode schreiben können. Mit dem erzeugten Code kannst du simple Programme ausführen oder sogar einfache Spiele erschaffen.

Ein elfjähriger Junge nutzte ChatGPT, um ein einfaches Text-Adventure im „Harry Potter“-Universum zu erstellen. Der simple Prompt des jungen Spieldesigners lautete: „Du bist ein textbasiertes Videospiel, in dem du mir Entscheidungen (A, B, C und D) zur Wahl stellst. Das Setting ist Harry Potter. Ich starte mit 100 Lebenspunkten.“

Zwar handelt es sich hierbei um ein recht simples Text-Adventure, doch das Beispiel zeigt, dass auch Potenzial zur Spielentwicklung in KI steckt. Mit fortschreitender Entwicklung könnten Spielstudios KI nutzen, um kleinere Programmieraufgaben zu erledigen. Selbst, wenn der erzeugte Code anschließend von einem menschlichen Entwickler kontrolliert werden muss, könnte der KI-Einsatz Kosten und Zeit sparen.

Wie zu Beginn bereits angeschnitten, könnte man davon ausgehen, dass Verbündete und Gegner in Videospielen bereits seit geraumer Zeit von KI gesteuert werden. Tatsächlich handeln computergesteuerte NPCs meistens auf Basis von Skripten.

Skripte kannst du dir als eine riesige Sammlung von Wenn-dann-Anweisungen vorstellen, die NPCs einen Spielrahmen für ihre Handlungen geben. Manche Skripte sind sogar so komplex, dass man sie für eine KI halten könnte – wie etwa das Nemesis-System in „Mittelerde: Mordors Schatten“.

Geskriptete NPCs reagieren allerdings nie intelligent auf deine Aktionen im Spiel. Sie folgen lediglich den Anweisungen des Skripts. Passiert etwas Unvorhergesehenes im Spiel, kann das zu seltsamen Reaktionen des NPCs oder zu Spielabbrüchen führen, da das Skript in diesen Fällen keine Handlungsanweisung bereitstellt.

Ein KI-gesteuerter NPC oder Gegner ist zwar ebenfalls durch bestimmte Parameter in seinen Handlungen eingeschränkt, aber er folgt keinen Wenn-dann-Anweisungen, sondern kann innerhalb der gesteckten Parameter frei agieren. Zudem kann eine KI durch Training ihre Spielweise ändern und (etwa durch Imitation) neue Fähigkeiten lernen.

Im Folgenden stellen wir dir drei der cleversten und stärksten Gaming-KIs vor.

Die drei folgenden Gaming-KIs gelten als besonders intelligent – zwei von ihnen können es sogar mit Profi-Gamern aufnehmen.

OpenAI Five: KI schlägt „Dota 2“-Weltmeister

Das Spielprinzip von „Dota 2“ ist simpel: Zwei Teams bestehend aus jeweils fünf Spielern, die je einen Helden steuern und versuchen, das Lager des Gegners zu erobern. Die strategischen Möglichkeiten, dies zu schaffen, sind endlos – und das macht „Dota 2“ zu einem der komplexesten Spiele auf dem Markt. Um ein Match in „Dota 2“ zu gewinnen, sind unzählige Faktoren wichtig: die Heldenzusammenstellung im Team, das richtige Equipment der Helden, das Timing der Kämpfe, die Wahl des Schlachtfelds und, und, und.

Lange Zeit zweifelten Experten daran, dass ein KI-gesteuertes Team einen Profi schlagen könne, da zu viele Variablen beim Spielen berücksichtigt werden müssen. OpenAI, das Unternehmen hinter ChatGPT, stellte sich jedoch 2016 der Herausforderung und trainierte eine KI namens OpenAI Five.

Die KI spielte zunächst unzählige Matches gegen sich selbst und machte sich so mit dem Spiel vertraut. Als die KI die grundlegenden Mechaniken beherrschte, durfte sie gegen menschliche Spieler antreten und konnte bereits Amateure besiegen. Im Jahr 2019, nach mehreren 10.000 Jahren kumulativer Spielzeit, schlug OpenAI Five schließlich den „Dota 2“-Weltmeister aus dem Jahr 2018, Team OG. Das Spiel kannst du dir im folgenden Video ansehen.

Google DeepMinds AlphaStar gegen „Starcraft 2“-Großmeister

Google DeepMind entschied sich dafür, seine KI AlphaStar in „Starcraft 2“ zu trainieren. Das Echtzeit-Strategiespiel ist fast genauso komplex wie „Dota 2“. Im Spiel bauen zwei Spieler schlagkräftige Armeen auf, mit denen sie die Truppen und das Lager des Gegners zerstören müssen, um zu gewinnen.

2017 fütterte Google DeepMind AlphaStar mit riesigen Datensätzen, um ihr die Grundlagen von „Starcraft 2“ beizubringen. Danach trainierte die KI mit echten Spielern. Experten nahmen an, dass AlphaStar frühestens nach fünf Jahren einen Profi-Gamer schlagen würde. Im Januar 2018 konnte sich die KI jedoch bereits mit 5:0 gegen den „Starcraft 2“-Profi Mana durchsetzen. Mehrere Experten kritisierten jedoch, dass die KI unfaire Vorteile hatte: etwa den Blick auf die komplette Spielkarte, während menschliche Spieler auf einen Kameraausschnitt begrenzt sind.

Google DeepMind passte AlphaStar nach der Kritik an und erlegte der KI Restriktionen auf, um ihre Spielweise an menschliche Fähigkeiten anzupassen. Seit 2019 spielt AlphaStar Matches in der europäischen 1vs1-Liga, hat dort den höchsten Rang „Grandmaster“ erreicht und befindet sich unter den besten 0,2 Prozent aller Spieler.

Im folgenden Video siehst du eine Demonstration von AlphaStar sowie mehrere Ausschnitte aus den Matches gegen Mana.

„Alien: Isolation“ – ein lernfähiger Xenomorph

Ein Spiel, das besonders häufig für sein intelligentes Gegnerverhalten gelobt wird, ist „Alien: Isolation“. Im Spiel befindest du dich in einer Raumstation, durch die dich der berühmte Xenomorph aus dem „Alien“-Franchise jagt. Die Handlungen des Aliens basieren auf KI.

Das Besondere am Xenomorph im Vergleich zu gewöhnlichen NPC-Gegnern ist, dass er seinen Jagdstil auf Basis deines Gameplays anpasst. Zu Beginn des Spiels lässt er sich beispielsweise ablenken, indem du etwas wirfst, was Lärm verursacht. Dann kannst du leicht an ihm vorbeischleichen. Nutzt du diese Strategie häufiger, kommt der Xenomorph langsam hinter den Trick und checkt Orte, von denen aus du geworfen haben könntest.

Weitere intelligente Eigenschaften des Aliens:

• Mit der Zeit lernt der Xenomorph, dass er sich vor Feuer nicht so sehr fürchten muss. Es wird schwieriger für dich, ihn mit dem Flammenwerfer zu verscheuchen.
• Das Alien wird im Verlauf des Spiels immer neugieriger und stapft nicht nur durch die Raumstation, sondern öffnet Spinde und durchsucht Verstecke.
• Vermutet der Xenomorph, dass du dich in einem Raum befindest, kann dich aber nicht finden, verlässt er kurz den Raum, um dich aus deinem Versteck locken. Nach kurzer Zeit kehrt das Alien noch einmal zurück und hofft, dich außerhalb deines Verstecks anzutreffen.

Die Intelligenz des Xenomorphs beruht auf zwei Elementen: einer Director-KI und einem Verhaltensbaum. Die Director-KI kontrolliert nicht das Alien selbst. Sie beobachtet ständig deine und die Position des Xenomorphs und gibt ihm gelegentlich vage Hinweise, wo du dich befindest. Suchen muss dich das Alien selbst.

Wie sich der Xenomorph auf der Jagd verhält, bestimmt der Verhaltensbaum. Der Clou: Nicht alle Verhaltensweisen sind zu Beginn des Spiels freigeschaltet. Erst wenn bestimmte Bedingungen erfüllt sind, lernt das Alien neue Fähigkeiten und Verhaltensweisen.

Das folgende Video erklärt die KI von „Alien: Isolation“ im Detail.

Wie du siehst, hat künstliche Intelligenz durchaus das Potenzial, Gaming auf unterschiedlichen Ebenen zu revolutionieren.

Bei der Entwicklung von Games könnte KI Entwicklerstudios zukünftig entlasten. Die künstliche Intelligenz könnte kleinere Programmieraufgaben übernehmen oder Grafiken und Musiktitel für Games erstellen.

Der Einsatz von KI bei der Spielentwicklung hat mehrere Vorteile:

• Die Entwicklungszeit kann sich verkürzen.
• Studios können Entwicklungskosten sparen.
• Programmierer und Designer haben mehr Kapazitäten für wichtige Aufgaben.

Weiterhin kann KI technische Aspekte von Games optimieren. Raytracing liefert uns schon jetzt realistische Lichteffekte in Spielen und DLSS sorgt dafür, dass unsere Games trotz imposanter Grafik geschmeidig auf dem PC laufen.

Und schließlich wird KI noch stärker als zuvor direkt in Games werkeln. Dort kann sie beispielsweise Hintergrundprozesse optimieren. Außerdem kann KI Bugs und Fehler minimieren, die durch Skripte zustande kommen, die nicht auf unvorhergesehene Ereignisse reagieren können. Durch die Integration von intelligenten Sprachmodellen werden Dialoge mit NPCs lebhafter und menschlicher, was der Immersion zugutekommt.

KI-gesteuerte Gegner in Spielen machen Kämpfe herausfordernder. Sie agieren (meist) logisch und nicht auf Basis von Handlungsanweisungen aus Skripten. Das kann sich so anfühlen, als ob du gegen Menschen spielst.

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