多层环境的中轴及其作为导航网格的应用

Wouter van Toll; Atlas F. Cook; Marc J. van Kreveld; Roland Geraerts

多层环境的中轴及其作为导航网格的应用

计算几何 2017-07-27 v2 数据结构与算法

作者: Wouter van Toll , Atlas F. Cook , Marc J. van Kreveld , Roland Geraerts

摘要

在复杂虚拟环境中为行走角色进行路径规划是仿真与游戏中的基本任务。导航网格是一种支持高效路径规划的数据结构。显式走廊图(Explicit Corridor Map, ECM)是一种基于中轴的导航网格。它支持任意半径圆盘形角色的路径规划。本文中，我们将中轴(以及ECM)正式推广到角色被约束于可行走表面的三维环境。此类环境的典型例子包括多层建筑、火车站和体育场馆。我们给出了可行走环境(WE：三维中可行走表面的描述)和多层环境(MLE：将WE细分为连通层)的改进定义。我们基于地平面上的投影距离定义了此类环境的中轴。对于一个具有 $n$ 个边界顶点和 $k$ 个连接的MLE，我们证明中轴大小为 $O(n)$ ，并给出了在 $O(n \log n \log k)$ 时间内构造中轴的改进算法。中轴可标注最近障碍信息以获得ECM导航网格。我们的实现表明，ECM可针对大型2D和多层环境高效计算，并可用于毫秒内计算路径。这使得大规模异质角色虚拟人群实时仿真成为可能。

关键词

中轴导航网格显式走廊图(ECM) 路径规划多层环境可行走环境计算几何

引用

@article{arxiv.1701.05141,
  title  = {The Medial Axis of a Multi-Layered Environment and its Application as a Navigation Mesh},
  author = {Wouter van Toll and Atlas F. Cook and Marc J. van Kreveld and Roland Geraerts},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1701.05141},
  year   = {2017}
}

备注

34 pages

多层环境的中轴及其作为导航网格的应用

摘要

关键词

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