Navegação de múltiplos agentes sobre superfícies arbitrárias utilizando planarização dinâmica
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2014 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFFS (Repositório Digital da UFFS) |
Texto Completo: | https://rd.uffs.edu.br/handle/prefix/1008 |
Resumo: | Navegação de múltiplos agentes em superfícies arbitrárias é um tópico de pesquisa recente que tem atraído crescente atenção, entretanto, estes trabalhos não são capazes de realizar a navega- ção em tempo real com a mesma qualidade dos trabalhos focados em superfícies planares. Um dos principais fatores limitantes é o custo computacional do cálculo de distância entre dois pontos sobre uma superfície arbitrária, o que em superfícies planares pode ser realizado em tempo constante através do cálculo de distância euclidiana. Neste trabalho é proposta uma abordagem para realizar a navegação de múltiplos agentes sobre superfícies arbitrárias, e ao contrário dos trabalhos anteriores, permitindo a utilização de técnicas de navegação sobre superfícies planares, por exemplo, Reciprocal Velocity Obstacles. A solução proposta utiliza o cálculo da distância geodésica na navegação global, responsável pela definição do caminho inicial. Para o desvio dos obstáculos dinâmicos são utilizadas técnicas consolidadas, criadas para superfícies planares, com comprovada qualidade. Para permitir a utilização desses métodos é proposta uma planarização da superfície próxima do agente de modo a substituir o uso de distância geodésica por distância euclidiana na navegação local. Além disso, é implementado um algoritmo híbrido CPU/GPU e assim explorando as melhores qualidades de cada processador. |
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Torchelsen, Rafael P.Berndt, Iago U.2014-12-152017-08-29T14:12:17Z2017-08-282017-08-29T14:12:17Z2014https://rd.uffs.edu.br/handle/prefix/1008Navegação de múltiplos agentes em superfícies arbitrárias é um tópico de pesquisa recente que tem atraído crescente atenção, entretanto, estes trabalhos não são capazes de realizar a navega- ção em tempo real com a mesma qualidade dos trabalhos focados em superfícies planares. Um dos principais fatores limitantes é o custo computacional do cálculo de distância entre dois pontos sobre uma superfície arbitrária, o que em superfícies planares pode ser realizado em tempo constante através do cálculo de distância euclidiana. Neste trabalho é proposta uma abordagem para realizar a navegação de múltiplos agentes sobre superfícies arbitrárias, e ao contrário dos trabalhos anteriores, permitindo a utilização de técnicas de navegação sobre superfícies planares, por exemplo, Reciprocal Velocity Obstacles. A solução proposta utiliza o cálculo da distância geodésica na navegação global, responsável pela definição do caminho inicial. Para o desvio dos obstáculos dinâmicos são utilizadas técnicas consolidadas, criadas para superfícies planares, com comprovada qualidade. Para permitir a utilização desses métodos é proposta uma planarização da superfície próxima do agente de modo a substituir o uso de distância geodésica por distância euclidiana na navegação local. Além disso, é implementado um algoritmo híbrido CPU/GPU e assim explorando as melhores qualidades de cada processador.Path planning of multiple agents on arbitrary surfaces is a recent research topic. The quality of the paths generated to arbitrary surface is poor compared to method proposed to planar surfaces. A major limitation to improve the quality is related to the computational cost of computing distances over arbitrary surface. Traditional path planning algorithms designed to planar surface use Euclidian distance with has constant computational cost, in the other hand, arbitrary surfaces require Geodesic distances with in turn has a considerable higher computational cost. This project proposes novel dynamic planarization around each agent with will allow the use of Eucledian distance during the local navigation, that way, classic path planning algorithms designed for planar surface can be used over arbitrary surface. The main benefit is the increased quality of paths for agents. The proposed solution uses geodesic distance in the global navigation, responsible for defining the initial path. However, for the local navigation, or obstacle avoidance, our solution allows the use of classic techniques. To allow the use of these methods we propose a planarization of the surface adjacent to the agent in order to replace the use of geodesic distance with Euclidean distance in the local navigation. Additionally, the algorithm is massively parallel and implemented in the CPU and GPU to explore the best features of each.Submitted by Jeferson Rodrigues de Lima (jeferson.lima@uffs.edu.br) on 2017-08-28T18:13:35Z No. of bitstreams: 1 BERNDT.pdf: 15578189 bytes, checksum: 96174ef1a297d04a93ac529cf332d7a7 (MD5)Approved for entry into archive by Diego dos Santos Borba (dborba@uffs.edu.br) on 2017-08-29T14:12:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 BERNDT.pdf: 15578189 bytes, checksum: 96174ef1a297d04a93ac529cf332d7a7 (MD5)Made available in DSpace on 2017-08-29T14:12:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BERNDT.pdf: 15578189 bytes, checksum: 96174ef1a297d04a93ac529cf332d7a7 (MD5) Previous issue date: 2014porUniversidade Federal da Fronteira SulUFFSBrasilJogos de computadorJogos eletrônicosNavegação de múltiplos agentes sobre superfícies arbitrárias utilizando planarização dinâmicainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFFS (Repositório Digital da UFFS)instname:Universidade Federal Fronteira do Sul (UFFS)instacron:UFFSLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81866https://rd.uffs.edu.br:8443/bitstream/prefix/1008/2/license.txt43cd690d6a359e86c1fe3d5b7cba0c9bMD52ORIGINALBERNDT.pdfBERNDT.pdfapplication/pdf15578189https://rd.uffs.edu.br:8443/bitstream/prefix/1008/1/BERNDT.pdf96174ef1a297d04a93ac529cf332d7a7MD51prefix/10082017-08-31 13:12:09.209oai:rd.uffs.edu.br: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ório InstitucionalPUBhttps://rd.uffs.edu.br/oai/requestopendoar:39242017-08-31T16:12:09Repositório Institucional da UFFS (Repositório Digital da UFFS) - Universidade Federal Fronteira do Sul (UFFS)false |
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