生成三维随机路径

Question

当我在一个需要模拟鱼类运动的项目工作时， 我把鱼放在一个3D环境中，我希望它可以在一条真正的鱼会做的路上游泳。 我想知道是否有任何算法可以产生准随机，类似鱼的路径？

每个人都祝福。

Answer 1

Javascript中的这个fish simulation（可用的源代码）模拟二维鱼的运动;但是，它很容易修改为三维。您应该让系统进化鱼类神经网络大脑，以便查看完整效果或观看页面上发布的视频。

鱼的移动方式与带有两个踏板的水箱类似，其中给出两个速度变量，允许鱼根据速度变量之间的差异旋转或向前移动。给出了一些参数，因此鱼不能过度转动。对于每个时间步长，鱼加速度值由神经网络（通过进化训练）给出每个“胎面”，其使用牛顿法则影响鱼的胎面速度。而不是使用神经网络，你可以做更随机的事情;但是你需要减少鱼可以转到很小的范围。

Answer 2

我曾经写过一个有趣的程序，我生成了随机移动的蠕虫。如果你不是在寻找太复杂的东西，那么你肯定可以在你的情况下使用相同的方法。我的尝试是一个非常简单的启发式。该解决方案适用于2D，但您可以轻松将其扩展为3D。

我创建了一个概率矩阵，表明鱼[n]在迭代i + 1中每个方向移动的概率，例如：90％用于保持向同一方向移动，2％用于45度转向左边是2％，右边是45度，左边或右边是90度，1％左右。此外，你必须存储鱼当前移动方向的指示。百分比基本上是通过反复试验解决的，但这是微不足道的。

如果你想要平滑的动作，你可以选择鱼将移动到距离当前位置一定距离的新点，并像3D空间中的贝塞尔曲线一样计算轨迹。

Answer 3

尝试谷歌搜索“植绒算法”。 Bioroids也值得关注。