书名：代码本色：用编程模拟自然系统
作者：Daniel Shiffman
译者：周晗彬
ISBN：978-7-115-36947-5
第6章目录

6.2　车辆和转向

1、代码实现自治智能体

• 我们可以从各种方向开始，比如蚂蚁和蚁群的模拟，这是自治智能体最好的演示。然而，我们打算在前5章的知识基础上学习自治智能体的模拟，前面探讨了用向量模拟运动和用力驱动运动的方法。我们曾经把Mover类改造成Particle类，现在要把它重命名为Vehicle类。

class Vehicle {
    PVector location;
    PVector velocity;
    PVector acceleration;
    //我们还需添加什么呢

• 我们打算使用这个术语 “小车”（vehicle）描述自治智能体，
• 小车模型表现出了各种行为，这些行为包括恐惧、侵略、喜爱、远见和乐观

2、小车模型的运动方式

• Reynolds从动作选择、转向、驱动机构3个层面描述了理想小车模型的运动方式（由于我们不考虑小车模型的内部实现，只设想它的行为规则，因此称为理想模型）。

1）动作选择

• 小车模型拥有一个（或多个）目的，它根据这些目的选择一个（或一系
  列）动作。
• 自治智能体模型能够很好地进行这个层面模拟。
  比如，小车在观察周围的环境，然后发现：“我看见一大波僵尸正在靠近，我不想让它们吃掉我的脑袋，必须想办法躲开它们。”
• 本例的目标就是“保住自己的脑袋”，动作就是“躲开僵尸”。
• Reynolds的论文描述了各种目的和相关行为，包括：寻找目标、避开障碍和跟随路径。
• 后面我们将用Processing实现这些行为。

2）转向

• 一旦动作被确定，小车就开始计算下一步动作。
• 在我们的程序中，下一步动作就是施加一个力，准确地说，这是一个转向力。
• Reynolds提出了转向力计算公式：
  转向力 = 所需速度 - 当前速度。
• 在下一节中，我们将会深入探讨这个公式，分析它为何适用于此类场景。

3）驱动机构

• 在大部分情况下，我们可以忽略第三个层面。
• 在躲避僵尸的例子中，驱动力可以描述为“以最大的速度向左，向右，再向左，再向右”。
• 在Processing世界中，矩形、圆圈或三角形并没有驱动机构，因为它们都是假想出来的。但你并不能完全忽略这个层面。
• 为小车设计驱动效果和动画也是有实践意义的。
• 本章示例程序的视觉效果非常简陋，你可以在练习中加入动画效果——为小车加上滚动的轮子、摆动的船桨或行走的双腿。

3、总结

• 我们最应该关心的是第一个层面，也就是动作选择。
• 你需要知道系统是由什么元素组成的，这些元素有什么目的。
• 本章涉及一系列转向行为：寻觅、逃跑、跟随路径、跟随流场、群集等。
• 学习这些行为的主要目的并不是在项目中使用它们，而是为了掌握建模方法。我们完全可以实现更多有创意的新行为。
• 尽管本章从像素的角度思考问题，但我们的思维不能局限在像素上，我们应该像Braitenberg一样抽象地思考问题。
• 示例程序可能只涉及一种行为，比如第一个例子讲解的只是“目标寻找”行为，但我们可以尝试着在同一个模型中添加各种行为。因此，你不能孤立地对待这些示例程序，而应该尝试着把它们装配在一起。