kth.sePublications
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Similarity metric for crowd trajectory evaluation on a per-agent basis: An approach based on the sum of absolute differences
KTH, School of Electrical Engineering and Computer Science (EECS).
2023 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Likhetsmetrik för folkmassautvärdering ur ett per-agent perspektiv : En metod baserad på summan av absoluta skillnader (Swedish)
Abstract [en]

Simulation models that replicate realistic crowd behaviours and dynamics are of great societal use in a variety of fields of research and entertainment. In order to evaluate the accuracy of such models there is a demand for metrics and evaluation solutions that measure how well they simulate the dynamics of real crowds. A crowd similarity metric is a performance indicator which quantifies the similarity of crowd trajectories. Similarity metrics may be used to evaluate the validity of simulation models by comparing the content they produce to real-world crowd trajectory data. This thesis presents and evaluates a similarity metric which employs an approach based on the Sum of Absolute Differences to compare two-dimensional crowd trajectories. The metric encapsulates the similarity of crowd trajectories by iteratively summing time-wise positional differences on a per-agent basis. The resulting metric is simple, highly reproducible and simulatorindependent. Its accuracy in quantifying similarity is evaluated by means of a user study investigating the correlation between metric values and human perception of similarity for real and simulated crowd scenarios of varying density, trajectory, speed, and presence of environmental obstacles. The user study explores different aspects of crowd perception by dividing similarity ratings on a five-point Likert scale into four categories: overall, in terms of trajectories, speeds, and positions. Scenarios and rating categories that indicate high and low degrees of correlation between metric values and perceived similarity are identified and discussed. Furthermore, the findings are compared to previous research on crowd trajectory similarity metrics. The results indicate that the metric shows promising potential for accurate similarity measurement in simple and sparse scenarios across all rated categories. Moreover, the metric is strongly correlated with the trajectory-ratings of crowd motion similarity. However, it appears to not correlate well with the perception of overall similarity for large and dense crowds.

Abstract [sv]

Simuleringsmodeller som efterhärmar realistiskt beteende och dynamik bland folkmassor är av stor samhällelig nytta i flertalet forskningsområden och i underhållningsbranschen. För att utvärdera sådana modellers noggrannhet finns det en efterfrågan av metriker och bedömningslösningar som mäter hur väl modeller simulerar verklig folkmassadynamik. En likhetsmetrik för folkmassautvärdering är en prestationsindikator som kvantifierar likheten mellan folkmassarörelser. Likhetsmetriker kan användas för att utvärdera simuleringsmodellers validitet genom att jämföra beteendet de producerar med rörelsedata från verkliga folkmassor. Följande examensarbete presenterar och utvärderar en likhetsmetrik för folkmassor som utnyttjar en metod baserad på ”Summan av Absoluta Skillnader” för att jämföra par av två-dimensionella folkmassarörelser. Metriken uppskattar likheten mellan två folkmassors rörelser genom att iterativt summera skillnaderna mellan folkmassornas positioner baserat på de individuella virtuella agenterna. Resultatet är en simpel, kraftigt reproducerbar och simulator-oberoende metrik. Dess noggrannhet avseende likhetsestimering utvärderas med en perceptuell användarstudie som undersöker korrelationen mellan metrikvärden och mänsklig perception av visuell likhet för flertalet verkliga och simulerade folkmassor av varierande densitet, färdväg, hastighet, och förekomst av hinder. Användarstudien utforskar olika aspekter av folkmassaperception genom att dela upp likhetsgradering på en femgradig skala i fyra kategorier: övergripande, avseende färdvägar, hastigheter, och positioner. Folkmassascenarier och graderingskategorier som indikerar höga och låga nivåer av korrelation mellan metrikvärden och uppfattad likhet identifieras och diskuteras. Fortsättningsvis jämförs resultaten med tidigare forskning om likhetsmetriker för folkmassautvärdering. Resultaten tyder på att metriken har lovande potential för noggrann likhetsestimering i enkla och glesa scenarier oavsett graderingskategori. Dessutom korrelerar metriken starkt med färdvägs-graderingar av likhet. Däremot verkar den inte korrelera väl med perceptionen av övergripande likhet för stora och täta folkmassor

Place, publisher, year, edition, pages
2023. , p. 77
Series
TRITA-EECS-EX ; 2023:675
Keywords [en]
Crowd Simulation, Trajectory, Similarity Metric, Virtual Agents, Crowd Perception
Keywords [sv]
Folkmassasimulering, Färdväg, Likhetsmetrik, Virtuella Agenter, Folkmassaperception
National Category
Computer Sciences
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-338084OAI: oai:DiVA.org:kth-338084DiVA, id: diva2:1804786
Subject / course
Computer Science
Educational program
Master of Science - Computer Science
Supervisors
Examiners
Available from: 2023-10-16 Created: 2023-10-13 Last updated: 2023-10-20Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(2812 kB)247 downloads
File information
File name FULLTEXT02.pdfFile size 2812 kBChecksum SHA-512
ebe7d64f4ccac6849fc4f57855427bb5d7d65f547d17122ab83939d615a8a4dfced346e637207416459230cb161d7f619faf7b812094288fac6b6b03907b5fec
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
School of Electrical Engineering and Computer Science (EECS)
Computer Sciences

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 257 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 764 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf