A Quest for Information: Enhancing Game-Based Learning with LLM-Driven NPCs

Bc. Tereza Tódová

Diplomová práce

Anotace:

Veľké jazykové modely (LLM) zaznamenali v posledných rokoch rýchly pokrok. Tieto zlepšenia otvárajú nové príležitosti na vytváranie interaktívnych vzdelávacích skúseností. Táto diplomová práca predstavuje prototyp vzdelávacej hry Quest for Information, prototyp vzdelávacej hry vyvinutej pre virtuálnu realitu, ktorá využíva nehráčske postavy (NPC) založené na jazykových modeloch na zapojenie hráčov prostredníctvom dialógových interakcií. Tieto postavy pomáhajú hráčom zbierať informácie a plniť úlohy pomocou poskytovania vhodných odpovedí na otázky hráčov, čím zvyšujú pohltenie a celkový zážitok. Hlavným cieľom tejto práce je demonštrovať, ako môžu byť LLM použité na vytváranie dynamických, responzívnych NPC, ktoré robia klasickú dialógovú hru pútavejšou. Prototyp je navrhnutý ako nízkonákladový a ľahko rozšíriteľný, čo umožňuje pridávanie nových úloh alebo postáv bez potreby významných zmien v systéme. Táto práca sa tiež zaoberá skúmaním a porovnávaním rôznych prístupov na prispôsobenie LLM pre herný svet, poskytujúc nástroje, ktoré môžu pomôcť iným vývojárom pri vytváraní podobných vzdelávacích hier. Testovanie s tromi účastníkmi ukázalo potenciál hry na demonštrovanie počas podujatí, ako sú Dni otvorených dverí na fakulte a zároveň zdôraznilo schopnosť hry zaujať používateľov.

Abstract:

Large Language Models (LLMs) have seen rapid advancements in recent years. These improvements open up new opportunities for creating interactive and immersive learning experiences. This thesis presents Quest for Information, a prototype of an educational game developed in Virtual Reality that leverages LLM-based non-player characters (NPCs) to engage players through open-ended, dialogue-driven interactions. By answering questions and providing contextually appropriate responses, these NPCs help players gather information and complete quests, enhancing both immersion and the overall experience. The primary goal of this thesis is to demonstrate how LLMs can be used to create dynamic, responsive NPCs that make dialogue-based gameplay more engaging. The prototype is designed to be low-cost and easily extendable, allowing for the addition of new quests or characters without the need for significant rework. This work also explores and compares various approaches for customizing LLMs to fit the game world, providing tools that can assist developers in recreating similar educational games. Testing with three participants showcased the game's potential for events such as Faculty Open Days, highlighting its ability to captivate users.

Keywords

AI, LLM, game-based learning, game development, non-player characters, VR, Unity, Llama 3.2, embeddings

Jazyk práce: angličtina

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 17. 12. 2024

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 3. 2. 2025
• Vedoucí: RNDr. Vojtěch Brůža
• Oponent: Mgr. Jiří Chmelík, Ph.D.

Masarykova univerzita

Fakulta informatiky

Magisterský studijní program / obor:
Vizuální informatika / Vývoj počítačových her