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문제 정의
- 본 논문에서는 동적 장애물이 존재하는 환경에서 그룹이 이동하는 2단계 경로 계획 방법을 제안하였다. 2단계 경로 계획은 정적 환경에서 가시성 그래프 위에 A* 알고리즘을 이용하여 전역 경로를 계획하는 단계와 동적 장애물이 나타나면 포텐셜 필드를 이용한 지역 경로 계획을 통해 경로를 수정하는 단계로 구성되어 있다.
- 가상 환경에서의 경로계획에서는 기존의 로봇 경로 계획과는 달리 자연스러움이 강조되는데 특히 다수의 캐릭터가 이동할 때에는 경로 자체의 자연스러움도 중요하지만 이동하는 캐릭터간의 상대적 위치의 유연함이나 동적 장애물에 대한 멤버 각각의 지역적 수정 방식도 자연스러움의 중요한 결정 요소이다[1][2]. 본 논문에서는 이와 같은 요구 사항을 만족할 수 있는 경로 계획 방법을 제안한다. 제안하는 방식의 특징은 리더에 대해서는 정적 환경에서의 전역 경로 계획과 동적 장애물에 대한 지역 경로 계획의 두 단계로 경로를 계획하고 그룹 멤버들에 대해서는 상태가 없이 구현된 보이드(boid)[3]와 유사하게 리더에 상대적으로 행동하게 하여 신속하면서도 계획된 이동을 하는 것처럼 보이게 하는 것이다.
- 그러나 노드가 장애물의 꼭지점에 생성되어 계획된 경로가 장애물과 밀착된 형태가 되어 그룹 이동에는 적합지 않다. 본 논문에서는 작업 공간(workspace)을 격자창에 대한 형태 공간을 치환하여 그 위에 가시성 그래프를 생성함으로서 이를 해결하고자 한다.
- 복도 지도 방식은 동적 장애물을 만났을 때에도 피하는 경로도 자연스러움을 유지하기 위해 서브복도(subcorridor)를 생성하는데 복도 지도는 경로 계획의 주요핵심이며 구성이 복잡하여 생성과정이 많은 비중을 차지한다. 본 연구에서는 전역 경로의 자연스러움은 보장하지만 동적 장애물을 회피하기 위한 지역 경로는 전역 경로의 자연스러움을 강조할 필요가 없다는 점에 착안하고 복도 지도보다 간단한 로드맵 방식을 제안하는 것이다. 즉, 기존의 가시성 그래프 링크에 가상의 격자창이 더해지는 방법으로 로드맵의 생성이 구성이 간단하면서도 그룹과 동적 장애물에 대한 처리가 가능하도록 한다.
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