Navegación autónoma de actores virtuales en entornos dinámicos

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

2. 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

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

4. XI Congreso Español de Informática Gráfica (CEIG), Julio 2001 Girona. Navegación en humanoides virtuales Rutas “realistas” y libres de obstáculos Consecución de sus objetivos Elementos Clave Entornos complejos y dinámicos Criterios clásicos de optimización (min. energía/distancia) Solución = Mapa del entorno + Algoritmo de búsqueda (Entornos Virtuales Tiempo Real) Búsqueda Heurística -> A* (camino mínimo) Repr. Obstáculos (object oriented map) Repr. Zonas Libres (free space map) Repr. Compuesta (composite map) Repr. Carriles (path map) Aproximación clásica

5. XI Congreso Español de Informática Gráfica (CEIG), Julio 2001 Girona. Navegación en humanoides virtuales Objetivo (Discretización off-line) Aproximación clásica (global) Eficiencia Problemas Tamaño de la Celda (grid) Entornos Estáticos Caminos no realistas Filtrado posterior (DDA,...) Reactividad (?) Flexibilidad (?) Realismo (?)

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

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

8. XI Congreso Español de Informática Gráfica (CEIG), Julio 2001 Girona. Sistema de Navegación Local (SNL) Guiado  Dirección a tomar en todo momento (evitando colisionar) Control de ruta  Pérdida, Replanificación, Mantenimiento del MAI Navegación Local vs Navegación Global Aparición de nuevos subobjetivos más prioritarios. (ej. saludar a un amigo) si [ conocido(Destino) ] ==> [ calculaA(Destino, Camino), ir(Camino, Camino2), inserta(camino(Camino2)) ] Reactividad + Flexibilidad Los actores pueden no tener información global de su entorno (ej. supermercado) Realismo

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

10. si [ obstaculo(delante, _) ] ==> [ inserta(andar(del_izq, despacio)), eliminar(todo) ] XI Congreso Español de Informática Gráfica (CEIG), Julio 2001 Girona. 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) MT:: obstaculo(delante, cerca)

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

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

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

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