Cobertura em ambientes 3D arbitrários: o problema da galeria de arte em jogos de tiro

dc.creatorEduardo Penha Castro Fantini
dc.date.accessioned2019-08-13T13:53:07Z
dc.date.accessioned2025-09-09T00:11:00Z
dc.date.available2019-08-13T13:53:07Z
dc.date.issued2014-01-20
dc.description.abstractThe Art Gallery Problem consists in determining the minimum number of observers required to cover an environment such that each point of space is seen by at least one observer. This is a NP-Hard problem well known in the field of computational geometry. In the literature, several restrictions are applied to 2D and 3D environments to study and solve the problem in polynomial time, for example the use of simple polygons, orthogonal and planar environments, etc. In this work we present an approximate and polynomial solution based on metaheuristic genetic algorithms that can be applied to general 3D environments without any restriction and, therefore, applicable in shooter games and also real-world environments. The methodology uses the techniques of (i) computer graphics to generate sample points in the environment, (ii) ray-mesh intersection test to generate a graph of visibility between the samples and (iii) genetic algorithms to find and optimize the minimum set of observers. The maps of the game Counter-Strike were used to analyze the placement of small groups of observers in complex environments with obstacles. The game engines Half-Life and Irrlicht were used to apply the ray-mesh intersection test in 3D environments. A series of experiments were performed and the results show that our methodology is capable of obtaining a good coverage of complex spaces with a small number of agents observing.
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/1843/ESBF-9GXMPR
dc.languagePortuguês
dc.publisherUniversidade Federal de Minas Gerais
dc.rightsAcesso Aberto
dc.subjectGeometria computacional
dc.subjectjogos digitais
dc.subjectComputação
dc.subjectComputação gráfica
dc.subject.otherGeometria Computacional
dc.subject.otherProblema de galeria de arte
dc.subject.otherComputação Natural
dc.subject.otherJogos digitais
dc.subject.otherComputação Gráfica
dc.titleCobertura em ambientes 3D arbitrários: o problema da galeria de arte em jogos de tiro
dc.typeDissertação de mestrado
local.contributor.advisor1Luiz Chaimowicz
local.contributor.referee1Gisele Lobo Pappa
local.contributor.referee1Soraia Raupp Musse
local.description.resumoO Problema da Galeria de Arte consiste em determinar o número mínimo de guardas necessários para cobrir um ambiente tal que cada ponto no espaço é coberto por, pelo menos, um observador. Neste trabalho, apresentamos uma abordagem genética que pode ser aplicada a ambientes 3D genéricos sem qualquer restrição, uma lacuna existente no estado da arte até então. A metodologia utiliza técnicas de (i) computação gráfica para gerar pontos de amostragem no ambiente, (ii) teste de interseção raio-malha para gerar um gráfico de visibilidade entre as amostras e (iii) algoritmos genéticos para encontrar e minimizar o conjunto de observadores. Os mapas do jogo Counter-Strike foram utilizados como ambientes de entrada e os motores de jogo Half-Life e Irrlicht foram usados para gerar os grafos de visibilidade. Uma série de experimentos foram realizados, e os resultados mostram que nossa metodologia é capaz de obter uma boa cobertura de espaços complexos com um pequeno número de guardas.
local.publisher.initialsUFMG

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