我如何计算方向向量以避开附近的代理

Question

所以我正在尝试模拟类群。我正在尝试实施第一条规则，即每个 boid 必须远离附近的 boids。我在一个名为 boids 的 std::vector 中拥有所有 boids。每个 boids 都有一个名为 withinSensoryRange 的 std::vector，它包含所有在 boids 感官范围内的 boids。我解决这个问题的方法是为每个 boid 计算 withinSensoryRange 向量中最近的 boid，然后尝试远离该 boid。

        for (auto& boid : boids)
        {
            if (!boid->withinSensoryRange.empty())
            {
                Boid* closest = boid->withinSensoryRange[0];
                float lowest = INFINITY;
                for (auto& boidwithinRange : boid->withinSensoryRange)
                {
                    float distance = sqrtf((boid->position.x - boidwithinRange->position.x) * (boid->position.x - boidwithinRange->position.x) +
                        (boid->position.y - boidwithinRange->position.y) * (boid->position.y - boidwithinRange->position.y));

                    if (distance < lowest)
                    {
                        lowest = distance;
                        closest = boidwithinRange;
                    }
                }

                ///THIS BIT BELOW IS THE ONE THAT DOES NOT WORK PROPERLY.
                ///I have verified that everything else works properly.
                float difference = boid->GetDirectionAngle() - closest->GetDirectionAngle();
                if (difference != 0)
                    boid->rotationAngle += (1.0f / difference) * 0.009f;
            }
                
        }

所以我想，如果我加上差值的倒数，那么差值越大，它们就会转动得越慢，反之亦然。我还将它乘以 0.009f 以减少它们的移动性。我不知道为什么，但这种方法似乎并没有真正奏效。我需要一种正确的方法来计算远离 closest boid 的方向矢量。

顺便说一下，boid.GetDirectionAngle() returns boid.rotationAngle + 90 degrees，所以我正在检查方向角但添加到 rotationAngle。

感谢您的帮助。

Answer 1

经过几天的努力，我终于让它工作了。我从 this 论文中得到了这个想法。特别是这句话：

每个鸟群都会考虑它与其他鸟群伙伴的距离它的邻域并在其中施加排斥力相反方向，按距离的倒数缩放。

下面的代码与上面的句子完全相同。

for (auto& arrow : arrows)
        {
            olc::vf2d totalInfluence;
            for (auto& inRange : arrow->withinFovRange)
            {
                float distance = GetDistance(arrow->position, inRange->position);
                olc::vf2d vecToBoidInRange = (arrow->position - inRange->position).norm();
                if (distance != 0)
                    vecToBoidInRange *= (1.0f / distance);
                totalInfluence += vecToBoidInRange;
            }
            arrow->rotationAngle += std::atan2(totalInfluence.y, totalInfluence.x) * rotationMobility;
        }

我如何计算方向向量以避开附近的代理

How can I calculate the direction vector to steer away from nearby agents

c++

math

vector

algebra

direction