kth.sePublications
Planned maintenance
A system upgrade is planned for 10/12-2024, at 12:00-13:00. During this time DiVA will be unavailable.
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
Simulating crowds of pedestrians using vector fields and rule-based deviations
KTH, School of Electrical Engineering and Computer Science (EECS).
2022 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master of Fine Arts (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

In the area of steering behaviours of autonomous agents and crowd simulations, there is a plethora of methods for executing the simulations. A very hard-to-achieve goal of crowd simulations is to make them seem natural and accurately reflect real-life crowds. A very important criterion for this goal is to have the agents avoid collisions, both with each other and with the environment. A less important, but important nonetheless, criterion is to not let the time taken or distance covered to reach the goal in the simulation be too high, compared with when not implementing collision avoidance. This paper proposes and explores a novel method of enhancing vector field-based steering with rule-based deviations to implement collision avoidance. This method is called ’DevVec’ (’Deviation + Vector Field steering’). The rules which are used for the deviations are extracted from a user survey, and they describe what the agent should do in different collision avoidance scenarios. The viability of DevVec is tested by comparing it with another already established method, called ’Gradient-based Steering’, in terms of fulfilling the criteria mentioned above. Both methods are used to simulate pedestrians moving throughout different scenes. The results suggest that DevVec has potential, but would require additional time and resources, and perhaps a few changes in future works to be presented in its best possible version.

Abstract [sv]

Inom ämnesområdet för styrbeteenden hos autonoma agenter och simuleringar av folkmassor finns det många metoder för att framställa dessa simuleringar. Ett väldigt svåruppnåeligt mål för denna typ av simuleringar är få dem att verka naturliga och verklighetstrogna. Ett viktigt kriterie för detta mål är att få agenterna att undvika kollisioner, både med varandra och med den kringliggande omgivningen. Ett mindre viktigt, men viktigt oavsett, kriterie är att inte låta en agent ta för lång tid eller gå för långt för att nå sitt mål i simuleringen, i jämförelse med när de inte försöka undvika hinder. Denna studie presenterar och utforskar en ny metod som utökar en vektorfältsbaserat styralgoritm med regelbaserade avvikelser för att ta hänsyn till att undvika kollisioner. Denna nya metod kallas för ’DevVec’ (’Deviation + Vector Field steering’). Reglerna som används för avvikelserna är framtagna från en enkät, och de beskriver vad en agent borde göra vid olika kollision-scenarion. Användbarheten av DevVec prövas genom att jämföra den med en redan etablerad metod som kallas för ’Gradientbaserad styrning’, med avseende på de ovan nämnda kriterierna. Båda metoderna används för att simulera fotgängare i olika omgivningar. Resultaten antyder att DevVec har potential, men att det krävs ytterligare tid och resurser, och troligtvis några ändringar i framtiden för att framställa den bästa möjliga versionen.

Place, publisher, year, edition, pages
2022. , p. 38
Series
TRITA-EECS-EX ; 2022:620
Keywords [en]
Steering Behaviour, Autonomous Agents, Crowd Simulation, Vector Field, Deviation, Gradient, User Survey, Unity3D
Keywords [sv]
Styrbeteenden, Autonoma Agenter, Folkmassesimuleringar, Vektorfält, Avvikelser, Gradient, Användarenkät, Unity3D
National Category
Computer Sciences
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-320942OAI: oai:DiVA.org:kth-320942DiVA, id: diva2:1708157
Subject / course
Computer Science
Educational program
Master of Science - Computer Science
Supervisors
Examiners
Available from: 2022-11-03 Created: 2022-11-02 Last updated: 2022-11-03Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(2011 kB)158 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 2011 kBChecksum SHA-512
28b9b33a2ef1385f3f152e042abcedb604fb57ed1079c2207b589e180f5d611d919873f64dd2e384b2ed6362158213ca2ce5a84a858df02eee810fb5f274eabc
Type fulltextMimetype application/pdf

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

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 158 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: 423 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