Navegación autónoma de actores virtuales en entornos dinámicos
M. Lozano*, F. Barber, L. Vera*, J. Carrasco*, M. Fernández*
(*)Grupo Artec, Instituto de RobóticaDepartamento de Informática
Universitat de València
XI Congreso Español de Informática Gráfica (CEIG), Julio 2001 Girona.
XI Congreso Español de Informática Gráfica (CEIG), Julio 2001 Girona.
Índice
Introducción
Navegación: Discretización + Algoritmos
Mapa de Áreas de Interés (MAI)
Sistema de Navegación Multinivel (SNM)
Sistema de Navegación Global (SNG)
Sistema de Navegación Local (SNL)
Resultados y Trabajos Futuros
Introducción
Gráficos por Computador Inteligencia Artificial
Criaturas Virtuales
Humanoides
Animales (Peces, Pájaros, Cucarachas ...)
Personajes deFicción
Avatares
ObjetivoAñadir realismo a la aplicación gráfica través de
comportamientos complejos.
Espectro de Actores/Agentes virtuales autónomos
Aproximaciones físicas
Aproximaciones cognitivas
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Navegación en humanoides virtuales
ElementosClave
Rutas “realistas” y libres de obstáculos
Consecución desus objetivos
Entornos complejos y dinámicos
Criterios clásicos de optimización (min. energía/distancia)
Solución = Mapa del entorno + Algoritmo de búsqueda
Repr. Obstáculos (object oriented map)Repr. Zonas Libres (free space map)Repr. Compuesta (composite map)Repr. Carriles (path map)
Búsqueda Heurística -> A* (camino mínimo)
Aproximación clásica
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(Entornos Virtuales Tiempo Real)
Navegación en humanoides virtuales
Aproximación clásica(global)
Problemas
Tamaño de la Celda (grid)
Entornos Estáticos
Caminos no realistas
Filtrado posterior (DDA,...)
Eficiencia Objetivo
Reactividad (?) Flexibilidad (?) Realismo (?)
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(Discretización off-line)
Mapa de Áreas de Interés
Discretización espacial no uniforme (editor de escenarios)
Representación conceptualdel escenario 3D(¿scene graph?)
Grafo no dirigido
Nodos = Áreas de InterésArcos = Vecindad espacial (transitabilidad)
Garantizar alcanzabilidadentre áreas
EficienciaAlcanzabilidad
Dinamismo
MAI = MC + “regiones contenedoras”
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Sistema de Navegación Multinivel
Búsqueda Heurística A* (camino mínimo)
Funcionamiento bajodemanda del SNL
Sistema de producción (rule based system)
Reactividad + Flexibilidad REALISMO
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Sistema de Navegación Local (SNL)
Navegación Local vs Navegación Global
Aparición de nuevos subobjetivosmás prioritarios. (ej. saludar a un amigo)
Los actores pueden no tener informaciónglobal de su entorno (ej. supermercado)
Guiado Dirección a tomar en todo momento (evitando colisionar)
Control de ruta Pérdida, Replanificación, Mantenimiento del MAI
Reactividad + Flexibilidad
Realismo
si [conocido(Destino)]
==>[calculaA(Destino, Camino),ir(Camino, Camino2),inserta(camino(Camino2)) ]
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Sistema de Navegación Local (SNL)
Mem. TrabajoInformación (mundo, agente)
Motor de InferenciasPremisas => Acciones
Sistema de Producción
Ciclo clásico de Agentes (percibir/razonar/actuar)
Percepción
Razonamiento
Actuación (int/ext)
M.T. F. Reglas (comportamentales)
Característicascomunes
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Sensores (vista, contacto, audio)
Sistema de Navegación Local (SNL)
Ventajas
Independencia entre Gráficos y Gestión del Conocimiento
Alta Reusabilidad (comportamientos heredados, grupos)Think:: Selecciona y ejecuta el conocimiento relevante al “tipo”
de actor.
Fácil de definir, depurar y mantener (reglas sencillas, repr. cualitativa)
si [obstaculo(delante, _)]
==>[inserta(andar(del_izq, despacio)),eliminar(todo) ]
MT:: obstaculo(delante, cerca)
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Resultados (1/2)
Test 1:: 4 Agentes (obs. móviles) + 1 obstáculo fijo (central)
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Resultados (2/2)
Test 1:: 5 Agentes (obs. móviles) + 5 obstáculos fijos (MAI)
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Categorización navegación en pareja o grupo
Énfasis en técnicas cognitivas plano físico de los actores
Diseño modelos cognitivos orientados a actores virtuales
Personalidad, creencias, intenciones autonomía
Medidas de refuerzo de las mejores estrategias
Aprendizaje inteligencia
Requerimientos tiempo real LOD’s comportamentales
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Trabajos Futuros
Navegación autónoma de actores virtuales en entornos dinámicos
M. Lozano*, F. Barber, L. Vera*, J. Carrasco*, M. Fernández*
(*)Grupo Artec, Instituto de RobóticaDepartamento de Informática
Universitat de València
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