Zderzenie 100% wdrożenie unikania


21

Jestem absolutnie początkującym w tworzeniu gier i wszystko, co wiem o unikaniu kolizji / rozwiązywaniu problemów, nauczyłem się tego na tej stronie lub za jej pośrednictwem w ubiegłym tygodniu ... więc nie wahaj się mnie poprawić, jeśli o to pytam na podstawie błędnych założeń / nieporozumień. Starałem się, aby wszystko było jasne, ale powiedziano mi, że temat jest dla mnie wciąż nowy.

Pojazdy

W mojej grze mam pojazdy, które poruszają się autonomicznie. Są one umieszczone w przestrzeni 3D, a ich ruchem rządzi wiele zmiennych, które są różne dla każdego pojazdu. Interesujące tutaj są przede wszystkim:

  • Tylko ruch do przodu .
  • Prędkości , które mogą różnić się pomiędzy minimum i maksimum, ale której minimum jest nie (nawet w pobliże) zera.
  • Promień kierownicy , która jest zależna od prędkości obrotowej (prędkości większej, tym większy promień)
  • Dwa maksymalne przyspieszenia (dla zmniejszania i zwiększania prędkości)

Cel

Moim celem jest zaimplementowanie sztucznej inteligencji, która w 100% pozwoli uniknąć kolizji (tzn. Będę mieć pewność, że pojazdy nigdy nie zderzą się).

Projekt

  • Chociaż wolałbym bardziej pomysł posiadania AI na pokładzie (tj. Każdy pojazd ma własną „AI unikania kolizji”, ewentualnie wysyłanie zapytań i / lub wysyłanie wiadomości do innych pojazdów), jest również możliwe, aby zaimplementować AI AI na poziom centralny (wysyłanie poleceń do pojazdów).
  • W większości przypadków pojazd będzie musiał po prostu omijać się w dowolnym kierunku, ale w pewnych okolicznościach będą musieli unikać kolizji i zbliżać się do tego samego celu

Co znalazłem do tej pory i gdzie utknąłem

Wśród wielu linków, które znalazłem w innych pytaniach na tej samej stronie, znalazłem szczególne zastosowanie tych:

  1. Zderzenie między piłkami bilardowymi
  2. Nieprzypisane unikanie kolizji
  3. Kolejkowanie

Chociaż te trzy linki „otworzyły mi oczy” na wiele sposobów, nie jest od razu jasne, jak wykorzystać te informacje w moim przypadku. W szczególności artykuł nr 2 „tylko” próbuje zapobiec kolizji (ale kolizje zdarzają się od czasu do czasu). Podczas gdy artykuł nr 3 musi czasami zatrzymywać pojazdy, aby uniknąć kolizji.

Zauważyłem również, że powyższe algorytmy unikania kolizji używają „natychmiastowej projekcji” prędkości liniowej, aby sprawdzić, czy coś nie jest w drodze z pojazdem. Zastanawiałem się, czy to wystarcza w moim przypadku, czy też musiałem rzucić swoją pozycję w bardziej realistyczny sposób (np .: Jeśli jestem 60 ° w kierunku skrętu o 90 ° w prawo, powinienem obliczyć swoją pozycję dla reszty 30 ° krzywej, a następnie przy założeniu ruchu liniowego).

Wreszcie szczególnie obawiam się impasu . Innymi słowy: chociaż gęstość pojazdów na świecie będzie dość niska, martwię się, że biorąc pod uwagę pewną liczbę pojazdów zbliżających się do tego samego punktu, kiedy zdadzą sobie sprawę, że są na kursie kolizyjnym, wszelkie manewry omijania będą niemożliwe ponieważ spowodowałoby to, że pojazd znalazłby się na drodze kolizji z innymi pojazdami.

Pytanie

Jak mogę osiągnąć swój „cel”? Dogłębne wyjaśnienie jest oczywiście bardzo mile widziane, ale linki do zasobów zewnętrznych również byłyby bardzo pomocne (jestem pewien, że nie jestem pierwszy z tym problemem, ale prawdopodobnie użyłem niewłaściwych słów kluczowych do wyszukiwania w Internecie? )

Z góry dziękuję za Twoją pomoc!


20
Zatrzymaj każdy pojazd. Osiągnięto 100% unikania.
Martin Sojka,

2
Wystarczy, jeśli zatrzymają się względem siebie. Oznacza to, że wszystkie poruszają się w dokładnie tym samym kierunku, z dokładnie taką samą prędkością. Większy problem polega na tym, że (możliwe) NIEMOŻLIWE uzyskanie dowolnego algorytmu, który robi to ze 100% szybkością dla każdej możliwej konfiguracji. Na przykład rozważmy dwa pojazdy o bardzo dużych promieniach skrętu w minimalnej odległości od siebie równej zero, lecące do siebie z maksymalną prędkością.
Martin Sojka

12
@mac - Jedną z rzeczy, o których należy pamiętać przy opracowywaniu tego algorytmu jest to, że jest to gra. Jeśli spędzasz zbyt dużo czasu, próbując rozwiązać ten problem, być może próbujesz rozwiązać niewłaściwy problem. Możesz oszukiwać - poruszać pojazdami lub naruszać ich zasady postępowania, jeśli wykryjesz trudną sytuację, zwłaszcza jeśli gracz jej nie widzi. Upewnij się, że wszelkie zasady prowadzenia pojazdu, które wymyślisz, nie będą nudne, ważniejsze jest, aby bawić się, niż mieć rację.
Flip

3
@mac Cóż, prawdopodobnie użyłbym globalnego kontrolera z A *. Wiem, że chciałeś trzymać się z dala od tego rozwiązania, ale ma to większy sens, ponieważ ma globalny widok pojazdów i może wstępnie obliczyć ścieżki. Możesz także nadać priorytet pojazdom (ten, który znajduje się najbliżej celu, ma wyższy priorytet, więc jego ścieżka pozostaje niezmieniona, a inni zmieniają trasę wokół niego).
Jonathan Connell,

6
@Flip Symulator lotu jest nadal uważany za grę, ale jeśli „oszukasz”, zepsuje grę każdemu graczowi, który to zrozumiał.
Jonathan Connell,

Odpowiedzi:


5

Czy zastanawiałeś się nad algorytmami flokowania ? Kiedy patrzę na twój opis, przychodzi mi na myśl. Jest wiele artykułów na ten temat, oto jeden lubię . Prawdopodobnie nie wykorzystasz wszystkich aspektów uciekania, takich jak spójność. Większość aspektów byłaby przydatna do tego, co próbujesz zrobić, na przykład wyrównanie i separacja, które pomogłyby uniknąć kolizji. Skończyłbyś się czymś innym niż uciekanie, ale powinno ci to pomóc zacząć.

Powodzenia!


2
Właściwym wyszukiwanym terminem jest Boids . Nie sądzę jednak, żeby tego szukał OP - brzmi to bardziej, jakby chciał, żeby samochody jeździły w każdym kierunku.
BlueRaja - Danny Pflughoeft

W ucieczce wciąż chodzi o AI, unikając kolizji ze sobą.
Matt Jensen

OP prosi o niezawodne unikanie kolizji. Flokowanie nie daje żadnych gwarancji, ponieważ model oparty na sile nie zawiera twardych ograniczeń. Chociaż flokowanie jest z pewnością dobrym punktem wejścia do tematu, odpowiedź jest błędna. Sugeruję, aby OP szukał zamiast tego „przeszkód prędkości”.
Tobias Gurdan

@TobiasGurdan Jeśli masz bardziej odpowiednią odpowiedź (i zgadzam się, że tak), powinieneś utworzyć odpowiedź.
MichaelHouse

3

Oto podejście: każdy pojazd ma krótką rzutowaną ścieżkę, w której pojazd na końcu zwalnia i wchodzi w pętlę, ścieżki te nie mogą się pokrywać. Za każdym razem, gdy pojazd zbliża się do punktu, w którym jest spowolniony, próbujesz wygenerować nową ścieżkę, która nie zachodzi na żadną z istniejących. Jeśli nie okaże się to możliwe, pojazd kontynuuje podążanie wyznaczoną ścieżką i okresowo próbuje wykonać nową ścieżkę.

Metodę można ulepszyć, aby umożliwić ściślejszy ruch, pozwalając, aby ścieżki prowadzące do pętli nachodziły na siebie i pętle, w których można ustalić, że nie spowoduje to kolizji.


0

Zastosuj metodę w każdym pojeździe, w której wykonuje ono po sobie wyszukiwanie promieniowe, jeśli w promieniu znajdują się inne pojazdy, odsuń się w sposób odpowiedni dla twoich upodobań: 1) Poruszaj się w przeciwnym kierunku, 2) zwolnij, 3) przyspieszyć itp.

Możesz nawet wykonywać kombinacje: jeśli wektor drugiego pojazdu nie jest na wprost ani bezpośrednio za: odsuń się; inaczej, jeśli jest prosto: zwolnij; inaczej: przyspieszyć.


0

Moim celem jest zaimplementowanie sztucznej inteligencji, która w 100% pozwoli uniknąć kolizji (tzn. Będę mieć pewność, że pojazdy nigdy nie zderzą się).

Gdyby to było możliwe, zostałby do tej pory umieszczony na wszystkich samolotach świata.

Sugeruję złagodzenie aspektu „autonomicznego” i posiadanie funkcji, która rozwiązuje przewidywane kolizje między 2 (lub więcej) pojazdami. Może być tak naiwny, jak wybieranie losowych nowych kierunków podróży i sprawdzanie, czy to rozwiązuje problem, ale ważne jest to, że funkcja powraca tylko wtedy, gdy osiągnie porozumienie, które pasuje do obu pojazdów.

Sugeruję również, że każdy pojazd, który ma zderzyć się w najbliższej przyszłości, zmniejsza prędkość przy zachowaniu tej samej odległości do przodu - da to twoim pojazdom więcej możliwości uniknięcia kolizji, tak jak w prawdziwym życiu.


Ponieważ projektuje reguły wszechświata, jest to absolutnie możliwe. Rzeczywisty świat jest oczywiście bardziej skomplikowany, ale jestem pewien, że w prawdziwych samolotach stosuje się mnóstwo technik unikania kolizji ...
BlueRaja - Danny Pflughoeft

0

Brzmi mi to tak symulacja tłumu może być tematem najbardziej odpowiednim do tego, co próbujesz osiągnąć. Grupa GAMMA w UNC ma wiele pracy na ten temat, który może być wart uwagi. Ich opis:

Symulacja tłumu i wielu agentów to proces symulowania dużej liczby ludzi, stworzeń lub innych postaci, z których każda oddziałuje w jednym środowisku. Oczekuje się, że aktorzy ci osiągną swoje cele, wejdą w interakcję z otoczeniem i zareagują na siebie. Symulacje tłumu mają wiele zastosowań, w tym ulepszanie planowania architektonicznego, ulepszanie środowisk szkoleniowych i wirtualnych rzeczywistości oraz kierowanie sztucznie inteligentnymi postaciami (AI) w grach i filmach. Nasza grupa pracowała nad wieloma problemami w symulacji tłumu, w tym szybkim, gwarantowanym, unikaniem kolizji, planowaniem ścieżek i ruchu w czasie rzeczywistym, przepływami tłumu i ukierunkowanymi zachowaniami.

http://gamma.cs.unc.edu/research/crowds/


-1

Nie sądzę, aby istniała metoda 100% unikania, ale jeśli masz pełne informacje o świecie, możesz zamknąć każdy pojazd w polu, którego długość zależy od jego prędkości, i wykonać kontrolę kolizji na tych polach. Jeśli rzeczywiście dochodzi do kolizji, kieruj się z siłą zależną od bezpośredniego uderzenia (lub obszaru kolizji między dwoma skrzynkami) i spowalniaj (ale utrzymuj skrzynkę na tej samej długości podczas operacji unikania).

Oczywiście to nie zadziała, jeśli pojazdy nie będą miały pełnych informacji, ale w tym przypadku nic nie gwarantuje 100% unikania (z wyjątkiem, jak już powiedziano, ruchu równoległego)

niektóre opisane tutaj metody byłyby prawdopodobnie przydatne, w szczególności ta: zachowanie kierowania w przypadku niezrównanego unikania kolizji

pozdrowienia


1
Czy przeczytałeś oryginalne pytanie? Ten link, który poleciłeś, jest już w pytaniu ...
bummzack,
Korzystając z naszej strony potwierdzasz, że przeczytałeś(-aś) i rozumiesz nasze zasady używania plików cookie i zasady ochrony prywatności.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.