Кіріспе

Жол табуға арналған графтық дерек құрылымы. Навигациялық тор немесе navmesh – бұл жасанды интеллекті қолданбаларында агенттерге күрделі кеңістіктерде жол табуға көмектесетін абстрактілі дерек құрылымы. Бұл тәсіл кем дегенде 1980 жылдардың ортасынан бері робототехникада белгілі болған, онда оны «жайылым картасы» деп атаған, ал 2000 жылы бейне ойындардағы жасанды интеллектте кеңінен танымал болды.

Сипаттама

Навигациялық тор — агенттердің қоршаған ортаның қай аймақтарынан өте алатынын анықтайтын екі өлшемді дөңес көпбұрыштардың жиынтығы (көпбұрыштар желісі). Басқаша айтқанда, ойын кейіпкері ағаштар, лава немесе қоршаған ортаның басқа да кедергілеріне тап болмай, осы аймақтарда еркін жүре алады. Қолдасы орналасқан көпбұрыштар график арқылы бір-бірімен байланыстырылады. Дөңес және өтуге болатын болғандықтан, осы көпбұрыштардың бірінде жол табуды түзу сызықпен оңай жасауға болады. Желідегі көпбұрыштар арасындағы жол табуды A* сияқты көптеген график іздеу алгоритмдерінің бірімен жүзеге асыруға болады. Осылайша, навигациялық желідегі агенттер қоршаған ортаның бөлігі болып табылатын кедергілермен соқтығысуды анықтау үшін қажетті есептеу шығындарын азайтады. Өтуге болатын аймақтарды 2D нысанында бейнелеу, әйтпесе "шынайы" 3D ортада жасалуы тиіс есептеулерді жеңілдетеді, бірақ 2D тордан айырмашылығы, әртүрлі биіктікте бірімен-бірі жабысатын өтуге болатын аймақтарға мүмкіндік береді. Навигациялық торлардағы әртүрлі өлшемдегі және пішіндегі көпбұрыштар кез келген ортаны, ең қарапайым торларға қарағанда, жоғары дәлдікпен бейнелей алады.

Жасау

Навигациялық торларды қолмен, автоматты түрде немесе екеуінің араласуы арқылы жасауға болады. Видео ойындарда деңгей дизайнері деңгей редакторында навигациялық тордың көпбұрыштарын қолмен анықтауы мүмкін. Бұл тәсіл өте еңбек көп талап етеді. Балама ретінде, деңгей геометриясын кіріс ретінде қабылдап, автоматты түрде навигациялық торды шығаратын қосымша құруға болады. Көбінесе навигациялық тормен бейнеленген орта тұрақты болады деп есептеледі – ол уақыт өте өзгермейді, сондықтан навигациялық тор офлайн режимінде жасалып, өзгертілмейтін болуы мүмкін. Дегенмен, динамикалық ортада навигациялық торларды онлайн жаңарту бойынша да зерттеулер жүргізілді.

Тарих

Робототехникада осылай байланыстырылған дөңгелек көпбұрыштарды пайдалану "болын картасы" деп аталады, бұл термин 1986 жылы Рональд К. Аркиннің техникалық есебінде пайда болды. Видео ойындардағы жасанды интеллекттегі навигациялық торлар әдетте Грег Снуктың 2000 жылғы "Ойын бағдарламалау асыл тастары" мақаласындағы "Навигациялық торларды қолдану арқылы 3D қозғалыс және жол табуды жеңілдету" атты мақаласына ескеріледі. 2001 жылы J. M. P. van Waveren дөңгелек және байланысты 3D көпбұрыштардан тұратын, "Аймақтық хабардарлық жүйесі" деп аталған және Quake III Arena ойынындағы боттар үшін қолданылған ұқсас құрылымды сипаттады.