Computer-animated crowd scenes are often observed in computer games and feature films. The common way to model locomotion of large human crowds is to employ agent based methods where the behavior of each person is independently modeled. The motivation for this approach is that individuals make decisions based on personal goals, individual locomotion preferences and emotional state. But for large crowds, it is difficult for a user to control all the individuals using individual behavior model. Instead, crowd behaviors can be controlled more intuitively at the group level than at the individual level.
In this thesis, we present a novel technique to simulate path following behavior for groups using the group force field model based on an event-driven approach. A group is a set of characters who have the same goals, i.e. the same path to follow. To handle group behaviors, we first introduce a general framework to maintain behaviors of a group and its members. To preserve characteristics of a group as well as to avoid collisions, the group force field model is also proposed. We define three characteristics of grouping behavior: alignment, cohesion, and distribution. We calculate forces, parameters to generate motions, using the group force field model.
컴퓨터를 이용한 군중 장면 애니메이션은 컴퓨터 게임이나 영화에서 종종 사용된다. 일반적으로 대규모 군중의 보행 장면을 표현하기 위해서 각 개체의 행동을 독립적으로 모델링하는 행위자 기반 방법을 주로 사용한다. 개개인은 자신의 목표와 선호하는 보행 동작, 감정 상태 등에 기반하여 스스로 결정을 내리며 행동하기 때문에 이러한 접근법은 유효하다. 그러나 대규모 군중의 경우, 사용자가 개별 행동 모델을 이용하여 각 개체들을 일일이 조종하는 것은 어렵다. 대신 개체 레벨보다 상위의 집단 레벨에서 군중의 행동을 조종하는 것이 더 직관적이다. 본 논문에서는 사건 기반 접근법에 기초하여 집단 역장 모델을 이용한 집단의 경로 추적 행동을 시뮬레이션하는 새로운 기법을 제안한다. 집단은 같은 목표를 가지는 개체들, 즉 같은 경로를 추적하는 개체들의 모임이다. 집단의 행동을 처리하기 위하여, 우선 집단과 그 구성원들의 행동을 관리하는 프레임웍을 소개한다. 그리고 집단이 무리지어 이동하는 특성을 유지하고, 개체 및 장애물과의 충돌을 방지하기 위한 집단 역장 모델을 제안한다. 집단의 무리짓는 특성은 정렬 특성, 응집 특성, 분리 특성으로 정의된다. 집단 역장 모델을 이용하여 동작을 생성하기 위한 매개값인 힘을 계산한다.
