Symulacja zachowania tłumu
Najprostszymi obiektami graficznymi dla symulacji zachowania tłumu są tzw. boidy. Zostały one wymyślone przez Craiga Reynoldsa, który po raz pierwszy przedstawił swoją koncepcję algorytmu stadnego w roku 1987 na konferencji SIGGRAPH. Zauważył on, że łącząc kilka prostych reguł można symulować bardzo skomplikowane i realistyczne zachowania stadne.
Początkowo algorytm opisywał zachowania ptaków, jednakże szybko znalazł zastosowanie także w symulacji zachowań tłumu ludzi, np. podczas ewakuacji budynków, rozruchów, zbiorowej paniki itp.
Trzy podstawowe reguły opisujące zachowanie boidów:
- rozdzielność – unikanie lokalnie zatłoczonych miejsc,
- wyrównywanie – sterowanie w kierunku uśrednionego celu lokalnej grupy,
- spójność - sterowanie w kierunku uśrednionego położenia lokalnej grupy.
Można dość łatwo rozbudowywać takie systemy Boidów o reguły takie jak unikanie kolizji z zewnętrznymi przeszkodami, ucieczkę przed drapieżnikiem, podążanie w kierunku określonego celu itp.
Ilustracją wykorzystania boidów do symulacji zachowania stada może być scena z filmu Król Lew.
Jednym z prostszych zastosowań boidów są realistyczne modele ryb, jednak najciekawsze wydają się symulacje zachowania ludzi, ze względu na poziom skomplikowania oraz inteligencję.
Przykładami oprogramowania realizującego zbiorowe zachowanie obiektów są programy takie Autodesk Kynapse, MASSIVE czy DI-Guy. Więcej o tych programach przeczytasz w dziale Przykłady narzędzi. Realizację działania oprogramowania można zobaczyć na poniższym filmie.
Podsumowanie
Boidy umożliwiają symulowanie zachowań stadnych zarówno zwierząt, np. ptaków i ryb, jak i tłumu ludzi. Stosując trzy podstawowe reguły: rozdzielności, wyrównywania i spójności, realistycznie oddają skomplikowany ruch obiektów. Praktyczne zastosowanie dla boidów stanowią systemy bezpieczeństwa kontroli lotów, plany ewakuacji budynków oraz oczywiście przemysł filmowy.
Parent page: Przykładowe zastosowania nowoczesnej grafiki komputerowej