Navegación autónoma de actores virtuales en entornos dinámicos M. Lozano*, F. Barber, L. Vera*, J. Carrasco*, M. Fernández* (*)Grupo Artec, Instituto de.

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1 Navegación autónoma de actores virtuales en entornos dinámicos M. Lozano*, F. Barber, L. Vera*, J. Carrasco*, M. Fernández* (*)Grupo Artec, Instituto de Robótica Departamento de Informática Universitat de València XI Congreso Español de Informática Gráfica (CEIG), Julio 2001 Girona.

2 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

3 Introducción Gráficos por ComputadorInteligencia Artificial Criaturas Virtuales Humanoides Animales (Peces, Pájaros, Cucarachas...) Personajes de Ficción Avatares Objetivo Añadir realismo a la aplicación gráfica través de comportamientos complejos. Espectro de Actores/Agentes virtuales autónomos Aproximaciones físicas Aproximaciones cognitivas XI Congreso Español de Informática Gráfica (CEIG), Julio 2001 Girona.

4 Navegación en humanoides virtuales Elementos Clave Rutas “realistas” y libres de obstáculos Consecución de sus 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 XI Congreso Español de Informática Gráfica (CEIG), Julio 2001 Girona. (Entornos Virtuales Tiempo Real)

5 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 (?) XI Congreso Español de Informática Gráfica (CEIG), Julio 2001 Girona. (Discretización off-line)

6 Mapa de Áreas de Interés Discretización espacial no uniforme (editor de escenarios) Representación conceptual del escenario 3D (¿scene graph?) Grafo no dirigido Nodos = Áreas de Interés Arcos = Vecindad espacial (transitabilidad) Garantizar alcanzabilidad entre áreas Eficiencia Alcanzabilidad Dinamismo MAI = MC + “regiones contenedoras” XI Congreso Español de Informática Gráfica (CEIG), Julio 2001 Girona.

7 Sistema de Navegación Multinivel Búsqueda Heurística  A* (camino mínimo) Funcionamiento bajo demanda del SNL Sistema de producción (rule based system) Reactividad + Flexibilidad REALISMO XI Congreso Español de Informática Gráfica (CEIG), Julio 2001 Girona.

8 Sistema de Navegación Local (SNL) Navegación Local vs Navegación Global Aparición de nuevos subobjetivos más prioritarios. (ej. saludar a un amigo) Los actores pueden no tener información global 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)) ] XI Congreso Español de Informática Gráfica (CEIG), Julio 2001 Girona.

9 Sistema de Navegación Local (SNL) Mem. Trabajo Información (mundo, agente) Motor de Inferencias Premisas => Acciones Sistema de Producción Ciclo clásico de Agentes (percibir/razonar/actuar) Percepción Razonamiento Actuación (int/ext) M.T. F. Reglas (comportamentales) Características comunes XI Congreso Español de Informática Gráfica (CEIG), Julio 2001 Girona. Sensores (vista, contacto, audio)

10 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) XI Congreso Español de Informática Gráfica (CEIG), Julio 2001 Girona.

11 Resultados (1/2) Test 1:: 4 Agentes (obs. móviles) + 1 obstáculo fijo (central) XI Congreso Español de Informática Gráfica (CEIG), Julio 2001 Girona.

12 Resultados (2/2) Test 1:: 5 Agentes (obs. móviles) + 5 obstáculos fijos (MAI) XI Congreso Español de Informática Gráfica (CEIG), Julio 2001 Girona.

13 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 XI Congreso Español de Informática Gráfica (CEIG), Julio 2001 Girona. Trabajos Futuros

14 Navegación autónoma de actores virtuales en entornos dinámicos M. Lozano*, F. Barber, L. Vera*, J. Carrasco*, M. Fernández* (*)Grupo Artec, Instituto de Robótica Departamento de Informática Universitat de València XI Congreso Español de Informática Gráfica (CEIG), Julio 2001 Girona.