PL 
EnglishDomyślny
Українська🚁 Rój dronów
Rój dronów oparty na boidach z czterema trybami formacji: stado, okrąg, siatka, klucz. Siły separacji, dopasowania i spójności. Kliknij, aby przenieść środek formacji.
O symulacji roju dronów
Ta symulacja steruje lotem roju liczącego do 80 quadrokopterów na płótnie 2D, gdzie każdym kieruje klasyczny model Boids Craiga Reynoldsa. Każdy dron stosuje w każdej klatce trzy lokalne zasady: separację (odpychanie w promieniu 35 px), wyrównanie (dopasowanie średniej prędkości sąsiadów w promieniu 70 px) i kohezję (dryfowanie w stronę lokalnego centroidu w promieniu 110 px). Te ważone siły sterujące są sumowane, ograniczane do maksymalnej siły, całkowane do prędkości i ograniczane maksymalną prędkością.
Suwak Drones ustala wielkość roju, a suwak Speed skaluje zarówno przykładaną siłę, jak i pułap prędkości. Cztery przyciski przełączają aktywną formację: Flock daje luźne przyciąganie do środka, a Circle, Grid i V-Shape przypisują każdemu dronowi docelowy slot, do którego jest przyciągany. Kliknięcie płótna przenosi środek formacji. Taka zdecentralizowana logika roju leży u podstaw prawdziwych pokazów świetlnych dronów, siatek poszukiwawczo-ratowniczych i lotów w formacji wojskowej.
Najczęściej zadawane pytania
Czym jest symulacja roju dronów?
To interaktywny model, w którym wiele prostych agentów, tutaj quadrokopterów, tworzy skoordynowany ruch grupowy bez żadnego centralnego kontrolera. Każdy dron kieruje się jedynie lokalnymi zasadami opartymi na swoich sąsiadach, a mimo to cały rój zbija się w stado, krąży lub utrzymuje formację. Pokazuje to, jak złożone zachowanie zbiorowe wyłania się z prostych interakcji jednostkowych.
Jak drony decydują, dokąd lecieć?
W każdej klatce każdy dron skanuje pozostałe i oblicza trzy siły sterujące: separację od bardzo bliskich sąsiadów, wyrównanie do ich średniej prędkości i kohezję w stronę ich średniej pozycji. Do tego dodawana jest siła formacji w stronę przypisanego slotu. Są one ważone, sumowane, ograniczane i używane do aktualizacji prędkości i pozycji.
Czym są trzy zasady Boids?
Separacja odpycha drona od sąsiadów w promieniu 35 px, by uniknąć kolizji. Wyrównanie skłania go do dopasowania średniego kierunku sąsiadów w promieniu 70 px. Kohezja przyciąga go do centroidu sąsiadów w promieniu 110 px. Razem zostały zaproponowane przez Craiga Reynoldsa w 1986 roku, by modelować stada ptaków, czyli „boids”.
Co kontrolują suwaki Drones i Speed?
Suwak Drones ustala, ile quadrokopterów jest w roju, od 5 do 80 w krokach po 5. Suwak Speed, w zakresie od 0,5x do 3,0x, mnoży siłę sterującą stosowaną w każdym kroku i proporcjonalnie podnosi limit maksymalnej prędkości, więc cały rój porusza się szybciej i reaguje ostrzej.
Co robią cztery przyciski formacji?
Flock stosuje jedynie słabe przyciąganie do środka, pozwalając dominować zachowaniu Boids. Circle rozmieszcza drony równomiernie na okręgu o promieniu około 22% mniejszego wymiaru ekranu. Grid rozkłada je na kwadratowej siatce z odstępem 48 px. V-Shape umieszcza jednego lidera na środku z dwoma ciągnącymi się ramionami, jak migrujące gęsi.
Co robi kliknięcie na płótnie?
Kliknięcie, lub dotknięcie na urządzeniach dotykowych, przesuwa środek formacji do tego punktu. Ponieważ cele formacji i przyciąganie do środka stada są obliczane względem tego środka, cały rój natychmiast zaczyna kierować się w stronę nowej lokalizacji, pozwalając interaktywnie kierować dronami po ekranie.
Jak łączone i ograniczane są siły sterujące?
Siły separacji, wyrównania, kohezji i formacji są mnożone przez stałe wagi (odpowiednio 3,0, 0,7, 0,25 i 0,35) i sumowane. Wynikowy wektor jest ograniczany do maksymalnej siły 0,45, zanim zostanie przeskalowany przez mnożnik prędkości i dodany do prędkości. Sama prędkość jest następnie ograniczana do maksimum, więc drony nigdy nie przyspieszają bez ograniczeń.
Czy to jest fizycznie dokładne dla prawdziwych quadrokopterów?
To uproszczony model kinematyczny 2D, a nie pełna symulacja dynamiki lotu. Pomija grawitację, ciąg wirników, opór, masę i ruch trójwymiarowy, traktując każdy dron jako punkt podążający za siłami sterującymi. Logika koordynacji roju odzwierciedla jednak algorytmy lokalnych zasad rzeczywiście używane w badaniach nad sterowaniem rojami.
Dlaczego drony zostawiają świecące smugi?
Każdy dron przechowuje swoje 22 ostatnie pozycje i rysuje między nimi zanikające odcinki linii, dając poczucie ruchu i niedawnej ścieżki. Tło jest też tylko częściowo czyszczone w każdej klatce, lekko mieszając stare klatki, więc ruch wygląda na płynny i trwały, a nie migoczący. To czysto wizualne efekty, które nie wpływają na fizykę.
Co oznaczają statystyki Avg spd i Spread?
Avg spd to średnia prędkość wszystkich dronów, mierzona w pikselach na klatkę i odświeżana co 20 klatek. Spread to większy z zasięgów roju w poziomie i w pionie w pikselach, wskazujący, jak ciasno lub luźno rozproszona jest grupa. Obserwowanie ich pokazuje, jak formacje z czasem zacieśniają lub rozluźniają rój.
Gdzie w prawdziwym świecie stosuje się takie algorytmy rojowe?
Zdecentralizowane sterowanie rojem napędza zsynchronizowane pokazy świetlne dronów, floty rolnicze i pomiarowe oraz skoordynowane przeszukiwania ratownicze. Te same wyłaniające się zasady pojawiają się w generowanych komputerowo tłumach i animowanych stadach w filmach i grach oraz w badaniach robotycznych nad odpornymi, bezliderowymi zespołami wielorobotowymi, które działają dalej, nawet gdy pojedyncze jednostki zawiodą.