La Generazione Procedurale di una Popolazione: una finestra sul mondo videoludico attraverso gli algoritmi genetici

Abstract

L’obbiettivo di questa tesi è illustrare come ho approcciato la creazione di un generatore casuale di popolazione per un videogioco tramite algoritmi genetici e le sfide che questo compito ha portato.

Nel primo capitolo faccio una panoramica sulla generazione procedurale e come questa si interseca nel mondo videoludico.

Nel secondo capitolo introduco i requisiti del progetto e discuto su quali sono i primi approcci e le strategie che ho trovato essere i modi migliori per affrontarlo, in particolare la scelta di utilizzare gli algoritmi genetici.

Nel terzo capitolo espongo punto dopo punto la struttura degli algoritmi genetici, il loro compito e le loro caratteristiche, fino a scendere più nel dettaglio per quanto riguarda l’attuale procedura, le varianti di ogni passaggio e tutto quello che concerne le potenzialità dello strumento, facendo parallelismi con le applicazioni nel mondo reale e nel lavoro assegnatomi.

Nel quarto capitolo analizzo la mia implementazione, le decisioni che ho preso e le motivazioni dietro le stesse. Offro uno spaccato dei ragionamenti che mi hanno portato a formulare la progettazione concettuale e dopo approfondisco la totalità del codice fondamentale, partendo innanzitutto dall’organizzazione delle classi, per poi parlare della parametrizzazione e come son state scritte e gestite le costanti e i coefficienti e infine traccio un excursus dei metodi principali e del loro ruolo, oltre che del loro funzionamento effettivo.

Nel quinto capitolo traggo le mie conclusioni parlando di quello che questa opportunità ha significato per me e porgo i miei ringraziamenti alle persone che mi hanno aiutato ed hanno reso possibile la concretizzazione di questo progetto.

The goal of this thesis is to illustrate how I approached the creation of a videogame population generator, using genetic algorithms and how I faced the challenges this task has brought.

In the first chapter, I provide an overview of procedural generation and how its implications in the gaming world.

In the second chapter, I introduce the project requirements and discuss the initial approaches and strategies that I found to be the best ways to tackle it, particularly the choice to use genetic algorithms.

In the third chapter, I outline the structure of genetic algorithms, their task and their features, delving further into detail regarding the current procedure, the variations of each step and everything concerning the potential of the tool, drawing parallels with real-world applications and the assigned work.

In the fourth chapter, I analyze my implementation, the decisions I took and the motivations behind them. I offer insight into the reasoning that led me to formulate the conceptual design and then delve into some highlighted parts of the code, starting with the organization of classes, then discussing parameterization and how constants and coefficients were written and managed; finally, I outline the main methods and their roles, as well as their actual functioning.

In the fifth chapter, I draw my conclusions, discussing what this opportunity has meant for me and expressing my thanks to the people who have helped me with the realization of this project.