碰撞100％避免实施

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我绝对是游戏开发的初学者，而且我对避碰/解决冲突一无所知，在过去一周中，我是在该网站上或通过此网站学到的...因此，如果我要问的是什么，请立即纠正我。基于错误的假设/误解。我尽力弄清楚了，但是那句话对我来说仍然是新颖的。

车辆

在我的游戏中，我有可以自动行驶的车辆。它们被放置在3D空间中，它们的运动由许多变量决定，这些变量对于每个车辆而言都是不同的。这里感兴趣的一个主要是：

仅向前运动。
甲速度，可以最小和最大，但其min是之间变化不（甚至接近）零。
甲转向半径，其取决于从速度（更高的速度，更大的半径）
两个最大加速度（用于降低和增加速度）

目标

我的目标是实现某种能够100％准确避免碰撞的AI （即，我将确保车辆永远不会碰撞）。

设计

尽管我更喜欢将AI“车载”的想法（即每辆拥有自己的“防撞AI”的车辆，最终查询和/或向其他车辆发送消息），但我仍然可以在以下位置实现CA AI：中央层（向车辆调度命令）。
在大多数情况下，车辆仅需在任何方向上相互避开，但在某些情况下，它们将必须避免碰撞并朝着同一目标行驶

到目前为止我发现的东西以及被卡住的地方

在这个站点上其他问题中找到的许多链接中，我发现特别有用的链接有：

虽然这三个链接以许多方式“打开了我的视线”，但我仍然不清楚如何在我的情况下使用该信息。特别是在第2条中，只有“尝试”才能防止冲突（但是冲突确实会不时发生）。虽然第3条有时需要停车以防止碰撞。

我还注意到的是，上面链接的避免碰撞算法使用线速度的“即时投影”来检查车辆是否在行驶中。我想知道这是否足以满足我的需要，或者是否必须以更现实的方式来投影我的位置（例如：如果我将60°转向右90°，则我应该计算其余位置的位置曲线的30°，然后假设是线性运动）。

最后，我特别担心僵局。换句话说：尽管世界上的车辆密度会很低，但我担心，如果一定数量的车辆向同一点汇合，一旦他们意识到自己正在碰撞，就不可能进行任何规避操作因为它将使车辆与其他碰撞路径碰撞。

题

我怎样才能达到我的“目标”？深入理解当然是非常值得赞赏的，但是与外部资源的链接也将有很大帮助（我肯定不是第一个遇到此问题的人，但是可能我使用了错误的关键字来搜索网络吗？）

预先感谢您的帮助！

collision-detection ai

— 苹果电脑
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让所有车辆停下来。避免了100％。

— Martin Sojka，

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如果他们彼此停止就足够了。也就是说，它们都以完全相同的方向以完全相同的速度移动。更大的问题是，（证明）不可能实现任何可能对每种可能的配置以100％的速率执行的算法。例如，考虑两辆具有非常大的转弯半径的车辆，它们之间的最小距离不等于零，并且彼此之间以最大速度飞行。

— Martin Sojka，

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@mac-在开发此算法时要记住的一件事是“这是一个游戏”。如果您花费太多时间尝试解决此问题，则可能是您尝试解决错误的问题。如果发现困难的情况，尤其是玩家看不到的话，您可以作弊-移动车辆或违反其处理规则。确保您提出的任何车辆处理规则都不会看起来很无聊，娱乐性比正确性更重要。

— 翻转

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@mac好吧，我可能会使用带有A *的全局控制器。我知道您想避免使用此解决方案，但由于它具有车辆的全局视图并且可以预先计算路径，因此更有意义。您可能还希望对车辆设置优先级（最接近目标的车辆具有更高的优先级，因此其路径保持不变，而其他车辆则绕着该路径重新行驶）。

— 乔纳森·康奈尔

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@Flip飞行模拟器仍然被认为是游戏，但是如果您“作弊”，它将对意识到这一点的任何玩家造成破坏。

— 乔纳森·康奈尔

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您是否研究过植绒算法？当我查看您的描述时，这就是我想到的。周围有很多文章，这是我喜欢的文章。您可能不会使用植绒的所有方面，例如凝聚力。大多数方面对于您尝试做的事情都是有用的，例如对齐和分离，这两个方面都将有助于避免冲突。您最终会得到一些不同于植绒的东西，但是它应该可以帮助您入门。

祝好运！

— 迈克尔豪斯
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此处的相关搜索词是Boids。但是，我认为这不是OP想要的-听起来更像是他希望汽车以任何方式行驶。

— BlueRaja-Danny Pflughoeft

植绒仍然是AI避免彼此碰撞的关键。

— 马特·延森

OP要求可靠地避免碰撞。植绒不能保证，因为基于力的模型不包含硬约束。尽管植绒无疑是进入该主题的一个很好的切入点，但是答案却错位了。我建议OP寻找“速度障碍”。

— Tobias Gurdan

@TobiasGurdan如果您有一个更合适的答案（并且我同意这样做），则应该创建一个答案。

— MichaelHouse

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这是一种方法：每辆车都有一条短的投影路径，最终车辆减速并进入环路，这些路径可能不会重叠。每当车辆到达设置为减速的位置时，您都尝试生成不与任何现有路径重叠的新路径。如果发现不可能，则车辆继续在给定的路径上行驶，然后重试并定期创建新路径。

通过使导致环路的路径彼此重叠并且可以确定不会造成冲突的环路，可以改进该方法以允许更严格的流量。

— aaaaaaaaaaaaaa
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在每辆车中都有一种方法，可以对其周围进行径向搜索，如果在此半径内还有其他车辆，则以适合您的方式移动：1）沿相反方向移动； 2）减速； 3）加速等

您甚至可以进行组合：如果另一辆车的矢量不在直线前方或后方：否则就直说：放慢脚步；否则：加快速度。

— 凯西
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我的目标是实现某种能够100％准确避免碰撞的AI（即，我将确保车辆永远不会碰撞）。

如果可能的话，到现在世界上所有的飞机都将使用它。

我建议放松“自主”方面，并具有解决2个（或更多）车辆之间的预计碰撞的功能。像随机选择新的方向行驶并查看是否可以解决问题一样幼稚，但是重要的是该功能仅在达成适合两种车辆的协议时才返回。

我还建议，在不久的将来会发生碰撞的任何车辆都可以降低速度，同时保持相同的超前距离-这将为您的车辆提供更多避免碰撞的机会，就像在现实生活中一样。

— 基洛坦
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由于他正在设计宇宙规则，所以这是绝对可能的。现实世界显然要复杂得多，但我敢肯定，现实世界中的飞机确实会使用大量避免碰撞的技术……

— BlueRaja-Danny Pflughoeft

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在我看来，人群模拟可能是与您要实现的目标最相关的主题。UNC的GAMMA小组在该主题上有大量工作可能值得研究。他们的描述：

人群和多主体仿真是模拟大量人，生物或其他角色的过程，每个人，生物或其他角色在一个环境中进行交互。期望这些行为者朝着自己的目标迈进，与环境互动，并相互回应。人群模拟有许多用途，包括改善建筑规划，改善培训环境和虚拟现实，以及 在游戏和电影中驾驶人工智能（AI）角色。我们的小组研究了人群模拟中的许多问题，包括快速，有保证的，避免碰撞，实时路径和运动计划，人群流动和定向行为。

http://gamma.cs.unc.edu/research/crowds/

— user_123abc
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我不认为有100％的回避方法，但是如果您的车辆拥有完整的世界信息，则可以将每辆车装进一个盒子，盒子的长度取决于车速，并在这些盒子上进行碰撞检查。如果确实存在碰撞，则根据碰撞的迫切性（或两个盒子之间的碰撞面积）和缓慢的转向速度（但在回避操作期间将盒子保持相同的长度）转向。

显然，如果车辆不具备完整的信息，这将行不通，但是在这种情况下，任何事情都不能保证100％避免（平行运动除外）

此处介绍的某些方法可能会有用，尤其是以下一种方法：未对齐的防撞转向行为

问候

— 帕特里·纪尧姆
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您读过原始问题吗？您建议的链接已经在问题中了……

— bummzack 2011年