The course presents the procedural content generation (PCG) techniques as the means for easing or substituing some of the manual work of game designers. PCG algorithms are all algorithms generating a content for computer games with limited or even no input from their users. We present areas that are suitable for PCG together with example algorithms. Algorithms will be then evaluated according to their speed, reliability, controllability, expressivity, diversity, creativity and believability of generated content.

Předmět představuje problematiku procedurálního generování obsahu (PCG) počítačových her jako nástroje, který zjednodušuje či nahrazuje část práce herních designérů. Algoritmy PCG jsou všechny algoritmy generující herní obsah s omezeným či žádným vstupem od uživatele. Představíme oblasti, které jsou pro PCG vhodné spolu s příklady algoritmů. Algoritmy pak budeme posuzovat dle jejich rychlosti, spolehlivosti, kontrolovatelnosti (implementace vs. vstupní data), expresivnosti a různorodosti výstupu, kreativitě a uvěřitelnosti generovaného obsahu.

To gain overview about techniques and algorithms used for the proceural content generation in computer games.

Získání přehledu o technikách a algoritmech, které se používají při procedurálním generování obsahu v počítačových hrách.

The course ends with successfully completing an exam and gaining a credit from the labs.

The credit from the labs is not required for taking the exam.

To gain a credit from labs, an active participation on labs is required as well as an implementation of either selected PCG algorithm presented during lectures or its analysis.

Předmět je zakončen úspěšným složením zkoušky a získáním zápočtu.

Ke složení zkoušky není nutné získat zápočet.

K získání zápočtu se požaduje aktivní participace na cvičení a implementace vybraného PCG algoritmu či analýza existujícího PCG algoritmu dle pokynů cvičícího.

Books:

Shaker, N., Togelius, J., & Nelson, M. J. (2016). Procedural content generation in games. Switzerland: Springer International Publishing.

Articles:

Hendrikx, M., Meijer, S., Van Der Velden, J., & Iosup, A. (2013). Procedural content generation for games: A survey. ACM Transactions on Multimedia Computing, Communications, and Applications (TOMM), 9(1), 1.

Togelius, J., Yannakakis, G. N., Stanley, K. O., & Browne, C. (2011). Search-based procedural content generation: A taxonomy and survey. IEEE Transactions on Computational Intelligence and AI in Games, 3(3), 172-186.

Yannakakis, G. N., & Togelius, J. (2011). Experience-driven procedural content generation. IEEE Transactions on Affective Computing, 2(3), 147-161.

Smith, A. M., & Mateas, M. (2011). Answer set programming for procedural content generation: A design space approach. IEEE Transactions on Computational Intelligence and AI in Games, 3(3), 187-200.

Smith, G., Gan, E., Othenin-Girard, A., & Whitehead, J. (2011, June). PCG-based game design: enabling new play experiences through procedural content generation. In Proceedings of the 2nd international workshop on procedural content generation in games (p. 7). ACM.

Johnson, L., Yannakakis, G. N., & Togelius, J. (2010, June). Cellular automata for real-time generation of infinite cave levels. In Proceedings of the 2010 Workshop on Procedural Content Generation in Games (p. 10). ACM.

Knihy:

Shaker, N., Togelius, J., & Nelson, M. J. (2016). Procedural content generation in games. Switzerland: Springer International Publishing.

Vědecké články:

Hendrikx, M., Meijer, S., Van Der Velden, J., & Iosup, A. (2013). Procedural content generation for games: A survey. ACM Transactions on Multimedia Computing, Communications, and Applications (TOMM), 9(1), 1.

Togelius, J., Yannakakis, G. N., Stanley, K. O., & Browne, C. (2011). Search-based procedural content generation: A taxonomy and survey. IEEE Transactions on Computational Intelligence and AI in Games, 3(3), 172-186.

Yannakakis, G. N., & Togelius, J. (2011). Experience-driven procedural content generation. IEEE Transactions on Affective Computing, 2(3), 147-161.

Smith, A. M., & Mateas, M. (2011). Answer set programming for procedural content generation: A design space approach. IEEE Transactions on Computational Intelligence and AI in Games, 3(3), 187-200.

Smith, G., Gan, E., Othenin-Girard, A., & Whitehead, J. (2011, June). PCG-based game design: enabling new play experiences through procedural content generation. In Proceedings of the 2nd international workshop on procedural content generation in games (p. 7). ACM.

Johnson, L., Yannakakis, G. N., & Togelius, J. (2010, June). Cellular automata for real-time generation of infinite cave levels. In Proceedings of the 2010 Workshop on Procedural Content Generation in Games (p. 10). ACM.

Respective algorithms will be presented theoretically during lectures; these will be implemented and empirically evaluated during labs.

V rámci přednášky budou jednotlivé oblasti představeny teoreticky. Vybrané algoritmy pak budou v rámci cvičení buď implementovány či příklady implementací budou blíže analyzovány.

Taxonomy and metaphores of PCG algorithms

Respective families of PCG algorithms according to their theoretical background:

• search-based methods;

• cellular automatons;

• generative grammars;

• artificial evolutions;

• logical programming.

Concrete examples of PCG algorithm usages

Evaluation methods for PCG algorithms

Taxonomie a metafory PCG algoritmů

Jednotlivé rodiny PCG algoritmů dle jejich teoretického základu, tedy algoritmy založené na

• prohledávání části prostoru herního obsahu;

• celulárních automatech;

• generativních gramatikách;

• umělé evoluci;

• logickém programování.

Příklady konkrétních užití PCG algoritmů

Metody evaluace PCG algoritmů