Skip to main content

Motion Planning in Virtual Environments

Article Category

Article available in the folowing languages:

Planowanie ruchów bytów wirtualnych

Aby komputerowo sterowane jednostki mogły się poruszać w środowiskach wirtualnych, zaadaptowano techniki planowania ruchów stosowane w robotyce i skutecznie je wykorzystano do planowania tras wśród przeszkód i innych poruszających się jednostek.

Gospodarka cyfrowa

Planowanie zautomatyzowanych ruchów, pierwotnie stosowane w robotyce, ostatnio znalazło zastosowanie w grach komputerowych, a także w planowaniu konserwacji i w szkoleniach z zakresu bezpieczeństwa dotyczących przemysłowych systemów projektowania wspomaganego komputerowo. W takich pełnych różnych jednostek środowiskach wirtualnych ważne jest, aby w czasie rzeczywistym obliczany był jednoczesny ruch spójnych grup, a nie pojedynczych jednostek. Dlatego właśnie, w ramach europejskiego projektu MOVIE, naukowcy opracowali innowacyjne podejście do planowania ruchów grup wirtualnych jednostek oparte na modelowaniu z zastosowaniem figury podatnej na odkształcanie. Aby zapobiec zbyt czasochłonnemu obliczaniu ruchu, pojedyncze jednostki są utrzymywane wewnątrz figury podatnej na odkształcanie za pomocą nowo opracowanej techniki tzw. pól potencjału grupy. W wyniku połączenia ogólnego ruchu figury grupy z ruchem wewnętrznym możliwe jest uzyskanie spójnego ruchu grupy. W celu skonstruowania mapy drogowej wszystkich możliwych ruchów figury podatnej na odkształcanie posłużono się rozszerzeniem szeroko stosowanej techniki planowania opartej na probabilistycznej mapie drogowej (ang. Probabilistic Roadmap, PRM). Gdy cała przestrzeń konfiguracyjna została pokryta możliwymi położeniami spójnej grupy wirtualnych jednostek, możliwe stało się jej przeszukiwanie w celu znalezienia właściwej ścieżki. Najprostsza metoda planowania ruchu wymagałaby obliczenia bezkolizyjnej ścieżki między pozycją początkową a końcową. Włączenie podczas tworzenia mapy drogowej tras alternatywnych uwzględniających położenie znanych przeszkód i obiektów (jak ściany budynków i drzwi) umożliwiło adaptację do dynamicznych zmian w złożonym środowisku wirtualnym. Doświadczenia wykazały, że już po bardzo ograniczonym przetwarzaniu wstępnym techniki te i odpowiadające im algorytmy stanowią efektywne rozwiązanie numeryczne przedstawiające odpowiedzi na pytania o ruch grupy niemal w czasie rzeczywistym.

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania