[发明专利]在人群模拟环境中计算智能体的无冲突速度的方法

说明书

技术领域

一般来说，本发明的公开实施例涉及计算机生成影像(imagery)，更具体来说，涉及计算机生成影像中的人群模拟(crowd simulation)任务。

背景技术

虚拟世界应用(例如Second Life)成为连接视觉运算(CVC：Connected Visual Computing)范例的重要组件。待执行的重要任务之一是A.I.(人工智能)，其中虚拟世界的人物(character)执行特定的所分配任务并且在该世界导航(navigate)。人物导航又称作人群模拟，它是计算密集任务，并且现有算法只能实时模拟几千个智能体(agent)。这是生成现实虚拟世界场景(scenario)所需的从支持数十到几十万个智能体的数量级。

发明内容

本发明一方面涉及一种使用计算装置在人群模拟环境中计算智能体的无冲突速度(collision-free)的方法，所述方法包括：识别与所述无冲突速度对应的二次优化(quadratic optimization)问题；以及在所述计算装置通过使用几何方法找到所述二次优化问题的准确解决方案。

本发明另一方面涉及一种在人群模拟环境中计算智能体的无冲突速度的方法，在所述人群模拟环境中所述智能体具有初始速度并且与驻留在速度空间中的多个障碍锥体(obstacle cone)关联，所述方法包括：将所述障碍锥体中位于所有其它障碍锥体外部的所有边界段识别为外部边界段；针对每个外部边界段，计算所述外部边界段距所述初始速度的最小距离；以及选择与最小的所计算最小距离对应的速度作为所述无冲突速度。

本发明另一方面涉及一种在虚拟世界应用中计算智能体的无冲突速度的方法，所述方法包括针对所述虚拟世界应用的视觉模拟环节(loop)的每个图像更新帧：得到所述智能体的初始速度；为所述虚拟世界应用中位于所述智能体的特定距离之内的每个外来智能体构造速度空间中的障碍锥体，每个这种障碍锥体表示将在所述智能体与特定外来智能体之间引起冲突的所有速度的集合，假定所述特定外来智能体的速度没有改变；识别所述智能体的多个可能新速度，其中的每个位于所有所述障碍锥体外部；确定从所述初始速度到所述可能新速度中每一个的距离，以便找到所述可能新速度中最接近所述初始速度的特定一个新速度；以及选择所述多个可能新速度中最接近的那个新速度作为所述图像更新帧的无冲突速度。

附图说明

通过阅读以下结合附图的具体实施方式，将会更好地了解所公开实施例，附图中：

图1是根据本发明实施例涉及三个智能体的简单人群模拟场景的表示；

图2是根据本发明实施例在人群模拟场景中发现无冲突的几何方法的图示；

图3是示出根据本发明实施例在人群模拟环境中计算智能体的无冲突速度的方法的流程图；以及

图4是示出根据本发明实施例在其中智能体具有初始速度并且与驻留在速度空间的多个障碍锥体关联的人群模拟环境中计算智能体的无冲突速度的方法的流程图。

具体实施方式

为了说明的简洁和清晰起见，附图示出构造的一般方式，并且可省略众所周知的特征和技术的描述及细节，以免不必要地混淆对本发明所述实施例的论述。另外，附图中的要素不一定按比例绘制。例如，图中一些要素的尺寸相对于其它要素被放大，以便帮助提高对本发明实施例的理解。不同附图中的相同参考标号表示相同要素，而相似参考标号可以但不一定表示相似要素。

说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等如果存在则用于区分相似要素，但不一定用于描述特定连续或时间顺序。要理解，这样使用的术语在适当情况下是可互换的，使得本文所述的本发明实施例例如能够按照与本文所示或所述的不同次序进行操作。类似地，如果方法在本文中描述为包括一系列步骤，则本文所提供的这类步骤的顺序不一定是可执行这类步骤的唯一顺序，而是可能省略所述步骤中的某些和/或可能将本文没有描述的某些其它步骤添加到该方法。此外，术语“包括”、“包含”、“具有”及其任何变型意在涵盖非排他的包含，使得包括要素列表的过程、方法、产品或设备不一定局限于那些要素，而是可包括未明确列出或者这种过程、方法、产品或设备固有的其它要素。