슈퍼 마리오 카트 SNES에서 AI가 버섯 컵을 이길 수 있을까요?

표지

1. 소개
2. 이전 작업의 성공과 새로운 목표
3. 슈퍼 마리오 카트에 대한 소개
4. Open AI Retro 소개
5. 테스트를 위한 마리오 캐릭터 선택
6. 방향 제어를 위한 스티어링 동작
7. 선 위에서 가장 가까운 위치 찾기
8. 트랙의 나머지 선 추가
9. 중첩된 트랙 처리
10. 마리오의 운전 코드 수정
11. 마리오의 스핀 아웃 문제 해결
12. 게임 내 오디오 처리
13. 마지막 테스트 및 성과 확인
14. 마무리와 앞으로의 계획

소개

안녕하세요! 이번에는 슈퍼 마리오 카트를 위한 인공지능을 개발하는 프로젝트에 대해 알려드리려고 합니다. 이전에 마리오 월드에 대한 인공지능을 개발해 성공을 거둔 후 이번에는 슈퍼 마리오 카트에 도전하게 되었습니다. Open AI Retro라는 파이썬 라이브러리를 사용하여 게임을 에뮬레이션하고 인공지능을 구현했습니다. 이제부터 슈퍼 마리오 카트에 대해 자세히 알아보고, 저희의 목표와 진행과정을 공유하겠습니다.

슈퍼 마리오 카트에 대한 소개

슈퍼 마리오 카트는 슈퍼 닌텐도 엔터테인먼트 시스템(SNES)용으로 개발된 동호회 레이싱 게임입니다. 플레이어는 마리오와 그 친구들 중에서 원하는 캐릭터를 선택하여 다양한 트랙에서 경주를 즐길 수 있습니다. 슈퍼 마리오 카트는 훌륭한 그래픽과 다양한 아이템 등으로 유명하며, 여러 가지 모드와 컵이 포함되어 있어 많은 플레이어들이 즐겨하는 게임 중 하나입니다.

Open AI Retro 소개

Open AI Retro는 게임 에뮬레이션을 위한 파이썬 라이브러리입니다. 이 라이브러리를 사용하면 기존의 게임을 에뮬레이션하고, 인공지능 알고리즘을 적용하여 자동으로 게임을 플레이할 수 있습니다. 저희는 Open AI Retro를 이용하여 슈퍼 마리오 카트를 에뮬레이션하고, 마리오에게 스스로 판단하여 플레이하도록 프로그램을 개발하였습니다.

테스트를 위한 마리오 캐릭터 선택

테스트를 위해 어떤 마리오 캐릭터를 선택할지 결정해야 했습니다. 제 개인적인 캐릭터는 토드이지만, 이번 테스트에서는 마리오를 선택하였습니다. 마리오는 스핀 아웃이 없고, 전방으로 직진하는 스티어링 동작을 구현하였습니다. 이는 테스트를 위한 초기 버전으로, 나중에 개선할 예정입니다.

방향 제어를 위한 스티어링 동작

마리오에게 방향을 제어할 수 있도록 스티어링 동작을 구현하였습니다. 스티어링 동작은 선 위에서 움직이는 객체가 선의 두께를 벗어날 때에만 회전하는 방식입니다. 이를 통해 마리오에게 따라갈 선의 경로를 제공하면 정확한 방향 제어가 가능하게 됩니다.

선 위에서 가장 가까운 위치 찾기

마리오가 현재 어떤 선 위에 위치해 있는지를 알아내기 위해 가장 가까운 위치를 찾아야 했습니다. 이는 마리오가 트랙 상에서 어디에 위치해 있는지를 결정하는 필수적인 단계입니다. 저희는 선 위에 있는 모든 포인트를 확인하고, 가장 가까운 포인트만을 선택하여 마리오가 이를 따라갈 수 있도록 구현하였습니다.

트랙의 나머지 선 추가

마리오가 트랙을 완주하기 위해서는 남은 선도 모두 추가해주어야 했습니다. 이때, 기존에 구현한 선과의 관계를 유지하기 위해 몇 가지 수정 작업이 필요했습니다. 일부 포인트가 어떤 선에 속해있지 않아 생긴 문제를 해결하고, 가장 가까운 포인트만을 선택하도록 수정하였습니다.

중첩된 트랙 처리

일부 트랙은 중첩된 부분이 있어 특별한 처리가 필요했습니다. 이를 위해 해당 트랙에 대한 예외 처리를 추가하였으며, 인터섹션 라인을 건너뛸 수 있도록 구현하였습니다.

마리오의 운전 코드 수정

마리오의 운전 코드에 수정을 가해야 했습니다. 이전에는 스핀 아웃 문제로 인해 마리오가 벽에 부딪히면 진행이 멈추게 되는 상황이었습니다. 이를 해결하기 위해 새로운 동작을 추가하여 마리오가 벽에 부딪혔을 때 재로딩되도록 구현하였습니다.

마리오의 스핀 아웃 문제 해결

마리오의 스핀 아웃 문제를 해결하기 위해 약간의 수정이 필요했습니다. 마리오가 돌아서 거꾸로 가는 상황을 방지하기 위해 마리오의 시야를 제한하였습니다. 이제 마리오는 가까운 거리 내에서만 시야를 유지하며 운전하게 되었습니다.

게임 내 오디오 처리

게임 내 오디오 처리를 위해서는 추가적인 작업이 필요했습니다. Open AI Retro는 오디오를 지원하지 않기 때문에 별도의 처리가 필요했습니다. 저희는 게임 내에서 플레이되는 오디오를 예측하여 해당 오디오를 재생하도록 구현하였습니다. 이를 통해 게임 플레이의 환경을 더욱 풍부하게 만들었습니다.

마지막 테스트 및 성과 확인

모든 개발이 완료된 후에는 마지막으로 테스트를 진행하고 성과를 확인했습니다. 마리오가 모든 트랙에서 성공적으로 완주할 수 있는지 여부를 확인하였고, 마리오의 성능 향상을 확인하였습니다.

마무리와 앞으로의 계획

이번 프로젝트를 통해 슈퍼 마리오 카트에 대한 인공지능을 개발하는 과정을 소개해드렸습니다. 마리오가 모든 트랙을 완주하는 성과를 얻을 수 있었으며, 최종적으로 음악 재생 기능도 추가해주었습니다. 앞으로도 계속해서 개발을 진행하여 마리오가 더욱 뛰어난 경주 실력을 갖추게 할 계획입니다.

FAQ (자주 묻는 질문)과 답변

1. 플레이어는 슈퍼 마리오 카트를 플레이할 수 있나요?

   • 네, 플레이어는 슈퍼 마리오 카트를 직접 플레이할 수 있습니다. 하지만 이번 프로젝트는 인공지능이 자동으로 게임을 플레이하는 것을 목표로 하였습니다.

2. 마리오의 성능이 어떻게 향상되었나요?

   • 마리오의 성능은 초기에는 한 바퀴 도는 데 2분 38초가 걸리던 것과 비교하여 31초로 큰 성능 향상을 이루었습니다. 스티어링 동작 및 벽과의 충돌 처리 등을 개선하여 이를 실현하였습니다.

3. 오디오 처리는 어떻게 이루어지나요?

   • Open AI Retro에서 제공하지 않는 오디오를 예측하여 게임 내에서 처리하였습니다. 게임 플레이 시에는 게임 내 음악이 재생되도록 구현하였습니다.

하이라이트

• 슈퍼 마리오 카트에 대한 인공지능 개발 프로젝트
• Open AI Retro를 이용한 게임 에뮬레이션
• 마리오의 스핀 아웃 문제 해결을 위한 스티어링 동작 개발
• 선 위에서 가장 가까운 위치를 찾아가는 알고리즘 구현
• 중첩된 트랙 처리 및 벽과의 충돌 처리
• 게임 내 오디오 처리 및 음악 재생 기능 추가
• 마리오의 성능 향상과 모든 트랙 완주 성공

이 문서는 한글로 작성되었으며, 슈퍼 마리오 카트에 대한 인공지능 개발 프로젝트의 전체적인 내용을 담고 있습니다.