自律行動キャラクター

http://www.red3d.com/cwr/steer/gdc99/figure1.gif

自律行動キャラクタの論文（？）

自律行動ロジックにおける3つの層

アクションの選択

パス検索とか。どこに向かうかを決定する層

ステアリング

前に進むとか、右へ曲がるとか、どう動くかを決める層

運動

足を動かすとか、タイヤを回すとか、動くにはどうするかを決める層

ウーバーイーツで、配達先の決定（アクション選択）と運転手（ステアリング）と運転する乗り物は相互に関連しない。というような話（論文ではカウボーイがどうのこうの）

運動

このモデルにおけるシミュレーションの手順

加速度 = ステアリング力 / 質量

位置 = 位置 + 速度

こんな感じで実装してみる

code:js

class BOID {

constructor(){

this.mass = 1; // 質量スカラー(kg)

this.position = new THREE.Vector2(); // 位置ベクトル

this.velocity = new THREE.Vector2(); // 速度ベクトル

this.MAX_FORCE = 10;

this.MAX_SPEED = 10;

this.direction = 0; // 向き、右が前 （3Dだとクォータニオン、2Dだと方位角）

}

update(){

this._move(new THREE.Vector2(0.01, 0.01));

this._rotate();

}

_move(force){

const fixed_force = force.clampLength(0, this.MAX_FORCE);

const acc = fixed_force.divideScalar(this.mass);

this.velocity.add(acc).clampLength(0, this.MAX_SPEED);

this.position.add(this.velocity);

}

_rotate(){

const rad = Math.atan2(this.velocity.y, this.velocity.x);

this.direction = rad * 180 / Math.PI;

}

}

ステアリング

Seek, Flee

ターゲットに向かうか離れるかする動き。

http://www.red3d.com/cwr/steer/gdc99/figure3.gif

code:seek

desired_velocity = normalize(現在地 - ターゲット) * max_speed

ステアリング方向 = desired_velocity - 速度

desired_velocityを逆にすれば離れる動き

Pursuit, Evasion

移動方向を予測するバージョン

Wander

ランダム軌道

https://gyazo.com/84662bcf5b31a6b37cb5c9c70c8116b5

code:js

let sec = time_sec * 0.1; // 軌道変換の頻度（周波数）

let random = Simplex.noise2D(boid.userData.id, sec); // -1 ~ 1

let maxRad = Math.PI * 1; // -180 ~ 180

let rad = random * maxRad;

let speed = (Simplex.noise2D(sec, boid.userData.id) + 1 ) * 0.5 * MAX_SPEED; // 0 ~ MAX_SPEED

let dir = new THREE.Vector3( Math.cos(rad), 0, Math.sin(rad) );

dir = dir.multiplyScalar(speed);

dir = dir.sub(boid.userData.velocity); // 速度を加速度に変換

return dir;