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Pathfinding

Pathfinding. Universität zu Köln Softwaretechnologie II (Teil 1): Simulation und 3D Programmierung Wintersemester 2011/2012 Dozent : Prof. Dr. phil. Manfred Thaller Referent: Christian Weitz (cweitz0@smail.uni-koeln.de). Was ist Pathfinding ?. Finden einer Route, die

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Presentation Transcript

  1. Pathfinding Universität zu Köln Softwaretechnologie II (Teil 1): Simulation und 3D Programmierung Wintersemester 2011/2012 Dozent: Prof. Dr. phil. Manfred Thaller Referent: Christian Weitz (cweitz0@smail.uni-koeln.de)

  2. Was ist Pathfinding? • Finden einer Route, die • am kürzesten/schnellsten • sinnvoll ist • Beispiele für Einsatzgebiete • 3D-Simulationen, Computerspiele • Verkehrsplanung • Routing von Paketen im Internet

  3. Inhaltlicher Überblick • Was ist Pathfinding? • Graphen • Dijkstra-Algorithmus • A*-Algorithmus

  4. Graphen • Für Pathfinding benötigt: Nicht-negativer, gewichteter und gerichteter Graph, der das Problem modelliert.

  5. Beispiel TES 5: Skyrim

  6. Allgemeiner Graph

  7. Nicht-negativer gewichteter Graph

  8. Nicht-negativer gewichteter und gerichteter Graph

  9. Dijkstra-Algorithmus • Entwickelt um kürzeste Route durch alle Punkte zu finden • Iteriert über die Knoten eines Graphen • Für Punkt-zu-Punkt-Pathfinding zu aufwändig => Abbruchbedingung: Zielknoten ist hat kleinste Kosten aller nicht besuchten Knoten

  10. Dijkstra-Algorithmus

  11. Dijkstra-Algorithmus

  12. Dijkstra-Algorithmus

  13. Dijkstra-Algorithmus

  14. Dijkstra-Algorithmus

  15. Dijkstra-Algorithmus Schwächen: • willkürlich • dadurch unnötig viel fill

  16. A*-Algorithmus • Grundidee wie Dijkstra-Algorithmus • Nutzt Heuristiken um Abstand zum Ziel zu schätzen • Dadurch im Regelfall schneller als Dijkstra für das gegebene Problem • Abbruchbedingung: Zielknoten hat niedrigste Schätzkosten der offenen Knoten, bzw. Zielknoten ist auf Liste der offenen Knoten

  17. A*-Algorithmus

  18. A*-Algorithmus

  19. A*-Algorithmus

  20. Dijkstra und A* im Vergleich Dijkstra A* Bildnachweis: http://en.wikipedia.org/wiki/File:Dijkstras_progress_animation.gif http://en.wikipedia.org/wiki/File:Astar_progress_animation.gif

  21. Dijkstra und A* im Vergleich Dijkstra A* Bildnachweis: http://en.wikipedia.org/wiki/File:Dijkstras_progress_animation.gif http://en.wikipedia.org/wiki/File:Astar_progress_animation.gif

  22. Dijkstra und A* im Vergleich Dijkstra A* Bildnachweis: http://en.wikipedia.org/wiki/File:Dijkstras_progress_animation.gif http://en.wikipedia.org/wiki/File:Astar_progress_animation.gif

  23. Vielen Dank!

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