基于动态拓扑图的快速向量式任意角路径规划

向量化算法是受启发于捕虫算法的一类最优任意角路径规划算法，通过直接对两个查询点之间的视线进行检查来绕过自由空间，若检查与障碍物发生碰撞，则沿障碍物轮廓搜索。该算法在查询点距离较远时尤其优于A*等传统自由空间规划器。本文提出了若干新方法，以加速非凸障碍物下的向量式算法，方法是延迟视线检查。“最佳包浆”是一种显著方法，允许在不验证视线的情况下单调递增地估计路径代价，利用置于非凸拐角处的“幽灵点”来模拟未来的转向点。基于该方法，提出了R2和R2+算法，当最优路径解预期转向点较少时，这些算法优于其他向量式算法。其他新方法包括一种新型且通用的多维光线追踪器用于占用网格，以及用于未来工作的三维角度 sector 的描述。