Simulation d'une foule à l'aide de flocage Intelligence Artificielle


Vous ne aimez pas simplement regarder une volée d'oiseaux dans le ciel; torsion et en tournant, créant les plus beaux modèles? Cet événement est naturelle non seulement pour notre propre plaisir égoïste; est en fait un naturel émergent comportement, également fréquents chez les espèces comme les insectes et les poissons.

Qui aurait pensé que quelque chose d'aussi simple et belle pourrait affecter la façon dont les films et les jeux sont faits ces jours!




Comment surpeuplement travail?

Par souci de simplicité, je vais utiliser une volée d'oiseaux dans l'exemple suivant.

Quand un oiseau qui vole dans un troupeau, vous payez beaucoup d'attention aux actions de ses voisins, et ajuste alors sa position en conséquence. Il y a trois facteurs principaux impliqués:

1. Séparation - Pour éviter le foule toujours écrasé, l'oiseau va garder la même distance

2. Alignement - Chaque oiseau se rendra dans la direction générale de ses voisins. L'oiseau en face volent souvent en arrière et permettre à une autre pour prendre sa place, et vice versa. Notez, cependant, flocage ne est pas déterminé par un oiseau solitaire

3. Cohésion - La position de l'oiseau change aussi en fonction de ce que les autres oiseaux font et comment ils sont confrontés


Ces trois facteurs agissant en synergie avec l'autre pour créer l'effet d'un troupeau - juste la façon dont un essaim d'insectes ou d'un banc de poissons seraient. Il ne est ni un facteur dominant l'autre comme ce est par ces interactions complexes cet ordre est né. Le surpeuplement est tout de cause à effet.

Un autre exemple est une foule pleine de gens, faire leur chemin d'une partie de la ville à l'autre. Parfois, il est plus facile de suivre une foule d'étrangers, sans penser consciemment de nos actions. Nous Avons tout ce qui - fini quelque chose de complètement inattendu (je pense que ce est pourquoi AI surpeuplement a joué une influence importante dans zombies foule de simulation dans les jeux)!

Voici un peu d'animation que je ai fait dans Adobe Flash démontrer l'impact de la séparation, l'alignement et la cohésion dans un banc de poissons.

Pourquoi créatures voyageant ensemble dans les troupeaux, des écoles et des essaims, etc.?

Dans la nature, les créatures restent souvent à proximité d'augmenter la chaleur du corps, protection contre les prédateurs, la reproduction et, enfin, pour faciliter la navigation.

AI surpeuplement a agi comme un outil précieux pour les scientifiques et les amoureux de la nature, car il a contribué à une augmentation de mieux comprendre comment les créatures interagissent.

comportement de Simulation flocage

Même se il ne est pas impossible de simuler l'encombrement de comportement en utilisant l'animation des techniques manuelles, il ya des façons d'être beaucoup plus simple et plus réaliste de le faire avec l'aide d'algorithmes d'éviction.

Craig Reynolds était la première personne à simuler flocage comportement en utilisant son programme appelé "Boids" en 1986; look plutôt daté Maintenant, bien que Reynolds a complètement révolutionné l'industrie du divertissement moderne. Tim Burton "Batman Returns" et Disney "Le Roi Lion" ont été parmi les premiers films à fonction essaims Reynolds «modèle Boid 'pour créer réaliste et bousculades.

Si vous voulez avoir un aller à faire vos propres simulations flocage, il peut être fait assez facilement ces jours, avec l'aide de l'animation 3D logiciel. La plupart de ces programmes seront disponibles plug-ins qui font tout calculs difficiles pour vous. Le plus simple serait d'animer un seul objet, puis de faire plusieurs instances de celui-ci reproduit au hasard. Plus spectacles de variétés, la plus naturelle du troupeau seront finis ou foule.

Autodesk Maya par exemple, a un utilitaire qui foule créateur capable de gérer la foule jusqu'à 1000 (à condition que l'ordinateur peut gérer bien sûr)! Ce est également intéressant de noter que Adobe After Effects est un élégant petit plug-in appelé Trapcode particulière qui peut transformer ne importe quelle image 2d dans une simulation 3D surpeuplement. Non seulement pouvez-vous faire surpeuplement réaliste des animations en utilisant Trapcode, vous avez l'aide d'environ 100 variables à jouer autour avec - la création de chaque effets uniques.

L'algorithme de la profondeur

Bien que cet article propose une brève description de surpeuplement intelligence artificielle, vous pouvez découvrir comment l'algorithme flocage plus en détail en utilisant le lien ci-dessous (avec la permission de Conrad Parker).

  • Une explication technique de l'algorithme utilisant Boids de pseudo-code

Ressources

  • Boids Pseudocode
    Accueil Conrad Parker
  • Boids (cheptels, troupeaux, et les écoles: un modèle comportemental distribués)
    Contexte et mise à jour boas, le modèle de mouvement du groupe dans les troupeaux, des troupeaux, des écoles et des phénomènes connexes. Comprend une démonstration basée sur Java et de nombreux liens avec la recherche et les applications connexes.

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