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 DEMO VYPTHON : SYSTEME À AGENTS AVEC LES FOURMIS
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 Description
Voici un code qui vous montre la puissance de VPYTHON pour l'animation 3d en Python. Cette démo met en œuvre un système à agents simples, qui peut servir de base à vos créations plus complexes, en IAD par exemple (intelligence artificielle distribuée ).
 Source
- #!/usr/bin/env python
- # -*- coding: ISO-8859-15 -*-
- #UTILISER LES trois boutons de la souris pour zoomer, rotation, ...
- #~ NB: array((Y,Z,X))
- from visual import *
- #décors
- from random import Random
-
-
- class Position:
- def __init__(self,x,y,z):
- self.theArray= array([y,z,x])
- self.x = self.theArray[2]
- self.z = self.theArray[0]
- self.y = self.theArray [1]
-
-
- class Environnement:
- def __init__(self,tailleMonde=20):
- self.longueurMonde = tailleMonde
- self.limitesMonde = Position(self.longueurMonde,self.longueurMonde,self.longueurMonde)
- self.theScene = scene #VPYTHON ENTRY
- self.theRate = rate #VPYTHON ENTRY
- self.theRateValue = 100
- self.sourceRandom = Random()
- self.listeAnimal = []
- self.listeRessources = []
- self.nbIteration = 0
- self.nbIterationMax = 2000000
- self.g = 9.8
- self.dt = 0.1
-
- self.initScene()
- self.createDecors()
-
- def initScene(self):
- self.theScene.x =0
- self.theScene.y =0
- self.theScene.forward = array((0.00001,-10,0))
- self.theScene.scale =(0.1,0.1,0.1)
- self.theScene.title = "Fourmis!"
- self.theScene.fullscreen = 1
-
- def createDecors(self):
- hauteurCone = 1
- for numcone in range(1,self.longueurMonde* 15):
- if(self.sourceRandom.choice([-1,1]) == 1):
- coneTemp= sphere(pos=(self.longueurMonde *self.sourceRandom.random()*self.sourceRandom.choice([-1,1]),
- 0,
- self.longueurMonde*self.sourceRandom.random()*self.sourceRandom.choice([-1,1])),
- radius = 0.25,
- color = [0.5*self.sourceRandom.random() ,0.1,0.5])
- else:
- coneTemp = cone(pos=(self.longueurMonde *self.sourceRandom.random()*self.sourceRandom.choice([-1,1]),
- 0,
- self.longueurMonde*self.sourceRandom.random()*self.sourceRandom.choice([-1,1])),
- axis = (0,hauteurCone*self.sourceRandom.random()+0.5,0),
- radius = 0.5,
- color = [0.5*self.sourceRandom.random() ,0.1,0.5*self.sourceRandom.random()])
-
- self.listeRessources.append(coneTemp)
- coneTemp.velocity = vector(0,0,0)
-
- coneReference = cone(pos=(0,0,0), axis=(0,3,0), radius=0.5, color=color.red)
- self.drawEarth ()
- theGround = box(pos=(0,0,0),
- length = 2*self.longueurMonde,
- height=0.01,
- width = 2* self.longueurMonde,
- color =[1.0,1.0,0.2])
-
- def drawEarth(self):
- #CONVEX
- from random import uniform
- L = []
- c = convex(color=(0,0,0.5))
- for i in range(100):
- L.append(vector(0,1) + norm((uniform(-1,1),uniform(-1,1),uniform(-1,1))))
- c.pos = L
-
- L = []
- d = convex(color=(0,0.5,0.5))
- for i in range(100):
- L.append(vector(0,1) + norm((uniform(-1,1),uniform(-1,1),uniform(-1,1))))
- d.pos = L
-
- L = []
- e = convex(color=(0.5,0,0.5))
- for i in range(100):
- L.append(vector(0,1) + norm((uniform(-1,1),uniform(-1,1),uniform(-1,1))))
- e.pos = L
-
- def addAnimals(self,TypeOfAnimal,number):
- #creation des fourmis
- for numeroAnimal in range(0,number):
- position= (self.longueurMonde*self.sourceRandom.random()*self.sourceRandom.choice([-1,1]),
- 0.5,
- self.longueurMonde*self.sourceRandom.random()*self.sourceRandom.choice([-1,1]))
-
- animalTemp = TypeOfAnimal(position)
- self.listeAnimal.append(animalTemp)
-
- def addDefaultAnimals(self):
- pass
-
- def goWorld(self):
- self.theRate(self.theRateValue)
-
- while self.nbIteration < self.nbIterationMax:
- self.nbIteration += 1
-
- #Pour chaque fourmi, deplacer la fourmi
- #si une fourmi rencontre un grain de sable, elle le déplace en hauteur et
- #~ du mouvement qu'elle a réalisé pour le heurter
-
- for currentAnimal in self.listeAnimal:
- currentAnimal.move(self)
-
-
- class Fourmi:
- ID=0
- sourceRandom = Random()
- def __init__(self,position):
- #CREATION DE LA FOURMI
-
- self.forme = frame(name ="fourmi"+str(Fourmi.ID))
- Fourmi.ID+=1
- self.seuilCapteur = 0.05
- self.facteurDepl = 0.05
-
- self.pasDeplacement = 1*Fourmi.sourceRandom.random()+0.1
- self.deplacememtPrivilegie = array((self.pasDeplacement*Fourmi.sourceRandom.random()*Fourmi.sourceRandom.choice([-1,1]),
- 0,
- self.pasDeplacement*Fourmi.sourceRandom.random()*Fourmi.sourceRandom.choice([-1,1])))
-
- #MOUVEMENT DE LA FOURMI
- self.forme.pos = position
-
- self.forme.color = (Fourmi.sourceRandom.random(),Fourmi.sourceRandom.random(),Fourmi.sourceRandom.random())
- self.trajectoireFourmi = curve(radius = 0 ,color = self.forme.color)
-
- #corps
- sphere(frame = self.forme, pos=(1,0,0), radius=0.28, color=color.white)
- sphere(frame = self.forme, pos=(0.25,0,0), radius=0.25, color=self.forme.color)
- sphere(frame = self.forme, pos=(0.60,0), radius=0.20, color=color.white)
- #yeux
- sphere(frame = self.forme, pos=(0,0.1,-0.15), radius=0.05, color=color.red)
- sphere(frame = self.forme, pos=(0,0.1,0.15), radius=0.05, color=color.red)
-
- #pattes
-
- oscillationPatte = 0.25
- leg1 = cylinder(frame = self.forme , pos = (0.4,0,0.15), radius = 0.01,
- axis = (-oscillationPatte,-0.5,0), color = color.blue)
- leg2 = cylinder(frame = self.forme , pos = (0.4,0,-0.15), radius = 0.01,
- axis = (oscillationPatte,-0.5,0), color = color.blue)
-
- leg3 = cylinder(frame = self.forme , pos = (1,0,0.15), radius = 0.01,
- axis = (-oscillationPatte,-0.5,0), color = color.blue)
- leg4 = cylinder(frame = self.forme , pos = (1,0,-0.15), radius = 0.01,
- axis = (oscillationPatte,-0.5,0), color = color.blue)
-
- leg5 = cylinder(frame = self.forme , pos = (0.6,0,0.15), radius = 0.01,
- axis = (-oscillationPatte,-0.5,0), color = color.blue)
- leg6 = cylinder(frame = self.forme, pos = (0.6,0,-0.15), radius = 0.01,
- axis = (oscillationPatte,-0.5,0), color = color.blue)
-
- #faire bouger les pattes
- def changeDirection(self):
- #faire bouger les pattes
- self.pasDeplacement = 0.5*Fourmi.sourceRandom.random()+0.01
- self.deplacememtPrivilegie = array((self.pasDeplacement*Fourmi.sourceRandom.random()*Fourmi.sourceRandom.choice([-1,1]),
- 0,
- self.pasDeplacement*Fourmi.sourceRandom.random()*Fourmi.sourceRandom.choice([-1,1])))
- self.forme.axis = - (self.deplacememtPrivilegie)
- self.moveLegs()
-
- def estHorsLimites(self,limitMonde):
- reponse = 0
- formeFourmi = self.forme
-
- if (formeFourmi.x >0):
- if(formeFourmi.x + self.seuilCapteur >limitMonde.x ):
- reponse =1
- formeFourmi.x = limitMonde.x
- if (formeFourmi.x <0):
- if(formeFourmi.x - self.seuilCapteur < -limitMonde.x ):
- reponse =1
- formeFourmi.x = -limitMonde.x
-
- if (formeFourmi.z >0): #Z est Y
- if(formeFourmi.z + self.seuilCapteur >limitMonde.z ):
- formeFourmi.z = limitMonde.z
- reponse =1
- if (formeFourmi.z <0):
- if(formeFourmi.z - self.seuilCapteur < -limitMonde.z):
- formeFourmi.z = -limitMonde.z
- reponse =1
- return reponse
-
- def estdans(self, forme1):
- reponse =0
- formeFourmi = self.forme
- from math import fabs
-
- formeFourmi = self.forme
- if ((formeFourmi.x - forme1.x)*(formeFourmi.x - forme1.x) + \
- (formeFourmi.y - forme1.y)*(formeFourmi.y - forme1.y) +\
- (formeFourmi.z - forme1.z)*(formeFourmi.z - forme1.z) < 4):
- reponse =1
-
- return reponse
-
-
- def moveLegs(self):
- """faire bouger les pattes"""
- def flip(aForme):
- aForme.axis [0] = - aForme.axis[0]
- aForme.radius = aForme.radius
-
- for patte in self.forme.objects:
- flip(patte)
-
- def move(self,world):
- depl = array((Fourmi.sourceRandom.random()*Fourmi.sourceRandom.choice([-1,1])*self.facteurDepl,
- 0,
- Fourmi.sourceRandom.random()*Fourmi.sourceRandom.choice([-1,1])*self.facteurDepl
- ))
-
- self.forme.pos = self.forme.pos + self.deplacememtPrivilegie + depl
- #positionnement orientation fourmi
- self.forme.axis = - (depl + self.deplacememtPrivilegie)
- self.moveLegs()
-
-
- if(self.estHorsLimites(world.limitesMonde)):
- #modifier deplacement priviligié
- self.changeDirection()
- else:
- #gestion des chocs avec autres fourmis
- for otherAnimal in world.listeAnimal:
- if(otherAnimal != self):
- if(self.estdans(otherAnimal.forme)):
- self.changeDirection()
-
-
-
- def main():
- env = Environnement(tailleMonde = 15)
- antsNumber = 15
- env.addAnimals(Fourmi,antsNumber)
- env.goWorld()
-
- main()
#!/usr/bin/env python
# -*- coding: ISO-8859-15 -*-
#UTILISER LES trois boutons de la souris pour zoomer, rotation, ...
#~ NB: array((Y,Z,X))
from visual import *
#décors
from random import Random
class Position:
def __init__(self,x,y,z):
self.theArray= array([y,z,x])
self.x = self.theArray[2]
self.z = self.theArray[0]
self.y = self.theArray [1]
class Environnement:
def __init__(self,tailleMonde=20):
self.longueurMonde = tailleMonde
self.limitesMonde = Position(self.longueurMonde,self.longueurMonde,self.longueurMonde)
self.theScene = scene #VPYTHON ENTRY
self.theRate = rate #VPYTHON ENTRY
self.theRateValue = 100
self.sourceRandom = Random()
self.listeAnimal = []
self.listeRessources = []
self.nbIteration = 0
self.nbIterationMax = 2000000
self.g = 9.8
self.dt = 0.1
self.initScene()
self.createDecors()
def initScene(self):
self.theScene.x =0
self.theScene.y =0
self.theScene.forward = array((0.00001,-10,0))
self.theScene.scale =(0.1,0.1,0.1)
self.theScene.title = "Fourmis!"
self.theScene.fullscreen = 1
def createDecors(self):
hauteurCone = 1
for numcone in range(1,self.longueurMonde* 15):
if(self.sourceRandom.choice([-1,1]) == 1):
coneTemp= sphere(pos=(self.longueurMonde *self.sourceRandom.random()*self.sourceRandom.choice([-1,1]),
0,
self.longueurMonde*self.sourceRandom.random()*self.sourceRandom.choice([-1,1])),
radius = 0.25,
color = [0.5*self.sourceRandom.random() ,0.1,0.5])
else:
coneTemp = cone(pos=(self.longueurMonde *self.sourceRandom.random()*self.sourceRandom.choice([-1,1]),
0,
self.longueurMonde*self.sourceRandom.random()*self.sourceRandom.choice([-1,1])),
axis = (0,hauteurCone*self.sourceRandom.random()+0.5,0),
radius = 0.5,
color = [0.5*self.sourceRandom.random() ,0.1,0.5*self.sourceRandom.random()])
self.listeRessources.append(coneTemp)
coneTemp.velocity = vector(0,0,0)
coneReference = cone(pos=(0,0,0), axis=(0,3,0), radius=0.5, color=color.red)
self.drawEarth ()
theGround = box(pos=(0,0,0),
length = 2*self.longueurMonde,
height=0.01,
width = 2* self.longueurMonde,
color =[1.0,1.0,0.2])
def drawEarth(self):
#CONVEX
from random import uniform
L = []
c = convex(color=(0,0,0.5))
for i in range(100):
L.append(vector(0,1) + norm((uniform(-1,1),uniform(-1,1),uniform(-1,1))))
c.pos = L
L = []
d = convex(color=(0,0.5,0.5))
for i in range(100):
L.append(vector(0,1) + norm((uniform(-1,1),uniform(-1,1),uniform(-1,1))))
d.pos = L
L = []
e = convex(color=(0.5,0,0.5))
for i in range(100):
L.append(vector(0,1) + norm((uniform(-1,1),uniform(-1,1),uniform(-1,1))))
e.pos = L
def addAnimals(self,TypeOfAnimal,number):
#creation des fourmis
for numeroAnimal in range(0,number):
position= (self.longueurMonde*self.sourceRandom.random()*self.sourceRandom.choice([-1,1]),
0.5,
self.longueurMonde*self.sourceRandom.random()*self.sourceRandom.choice([-1,1]))
animalTemp = TypeOfAnimal(position)
self.listeAnimal.append(animalTemp)
def addDefaultAnimals(self):
pass
def goWorld(self):
self.theRate(self.theRateValue)
while self.nbIteration < self.nbIterationMax:
self.nbIteration += 1
#Pour chaque fourmi, deplacer la fourmi
#si une fourmi rencontre un grain de sable, elle le déplace en hauteur et
#~ du mouvement qu'elle a réalisé pour le heurter
for currentAnimal in self.listeAnimal:
currentAnimal.move(self)
class Fourmi:
ID=0
sourceRandom = Random()
def __init__(self,position):
#CREATION DE LA FOURMI
self.forme = frame(name ="fourmi"+str(Fourmi.ID))
Fourmi.ID+=1
self.seuilCapteur = 0.05
self.facteurDepl = 0.05
self.pasDeplacement = 1*Fourmi.sourceRandom.random()+0.1
self.deplacememtPrivilegie = array((self.pasDeplacement*Fourmi.sourceRandom.random()*Fourmi.sourceRandom.choice([-1,1]),
0,
self.pasDeplacement*Fourmi.sourceRandom.random()*Fourmi.sourceRandom.choice([-1,1])))
#MOUVEMENT DE LA FOURMI
self.forme.pos = position
self.forme.color = (Fourmi.sourceRandom.random(),Fourmi.sourceRandom.random(),Fourmi.sourceRandom.random())
self.trajectoireFourmi = curve(radius = 0 ,color = self.forme.color)
#corps
sphere(frame = self.forme, pos=(1,0,0), radius=0.28, color=color.white)
sphere(frame = self.forme, pos=(0.25,0,0), radius=0.25, color=self.forme.color)
sphere(frame = self.forme, pos=(0.60,0), radius=0.20, color=color.white)
#yeux
sphere(frame = self.forme, pos=(0,0.1,-0.15), radius=0.05, color=color.red)
sphere(frame = self.forme, pos=(0,0.1,0.15), radius=0.05, color=color.red)
#pattes
oscillationPatte = 0.25
leg1 = cylinder(frame = self.forme , pos = (0.4,0,0.15), radius = 0.01,
axis = (-oscillationPatte,-0.5,0), color = color.blue)
leg2 = cylinder(frame = self.forme , pos = (0.4,0,-0.15), radius = 0.01,
axis = (oscillationPatte,-0.5,0), color = color.blue)
leg3 = cylinder(frame = self.forme , pos = (1,0,0.15), radius = 0.01,
axis = (-oscillationPatte,-0.5,0), color = color.blue)
leg4 = cylinder(frame = self.forme , pos = (1,0,-0.15), radius = 0.01,
axis = (oscillationPatte,-0.5,0), color = color.blue)
leg5 = cylinder(frame = self.forme , pos = (0.6,0,0.15), radius = 0.01,
axis = (-oscillationPatte,-0.5,0), color = color.blue)
leg6 = cylinder(frame = self.forme, pos = (0.6,0,-0.15), radius = 0.01,
axis = (oscillationPatte,-0.5,0), color = color.blue)
#faire bouger les pattes
def changeDirection(self):
#faire bouger les pattes
self.pasDeplacement = 0.5*Fourmi.sourceRandom.random()+0.01
self.deplacememtPrivilegie = array((self.pasDeplacement*Fourmi.sourceRandom.random()*Fourmi.sourceRandom.choice([-1,1]),
0,
self.pasDeplacement*Fourmi.sourceRandom.random()*Fourmi.sourceRandom.choice([-1,1])))
self.forme.axis = - (self.deplacememtPrivilegie)
self.moveLegs()
def estHorsLimites(self,limitMonde):
reponse = 0
formeFourmi = self.forme
if (formeFourmi.x >0):
if(formeFourmi.x + self.seuilCapteur >limitMonde.x ):
reponse =1
formeFourmi.x = limitMonde.x
if (formeFourmi.x <0):
if(formeFourmi.x - self.seuilCapteur < -limitMonde.x ):
reponse =1
formeFourmi.x = -limitMonde.x
if (formeFourmi.z >0): #Z est Y
if(formeFourmi.z + self.seuilCapteur >limitMonde.z ):
formeFourmi.z = limitMonde.z
reponse =1
if (formeFourmi.z <0):
if(formeFourmi.z - self.seuilCapteur < -limitMonde.z):
formeFourmi.z = -limitMonde.z
reponse =1
return reponse
def estdans(self, forme1):
reponse =0
formeFourmi = self.forme
from math import fabs
formeFourmi = self.forme
if ((formeFourmi.x - forme1.x)*(formeFourmi.x - forme1.x) + \
(formeFourmi.y - forme1.y)*(formeFourmi.y - forme1.y) +\
(formeFourmi.z - forme1.z)*(formeFourmi.z - forme1.z) < 4):
reponse =1
return reponse
def moveLegs(self):
"""faire bouger les pattes"""
def flip(aForme):
aForme.axis [0] = - aForme.axis[0]
aForme.radius = aForme.radius
for patte in self.forme.objects:
flip(patte)
def move(self,world):
depl = array((Fourmi.sourceRandom.random()*Fourmi.sourceRandom.choice([-1,1])*self.facteurDepl,
0,
Fourmi.sourceRandom.random()*Fourmi.sourceRandom.choice([-1,1])*self.facteurDepl
))
self.forme.pos = self.forme.pos + self.deplacememtPrivilegie + depl
#positionnement orientation fourmi
self.forme.axis = - (depl + self.deplacememtPrivilegie)
self.moveLegs()
if(self.estHorsLimites(world.limitesMonde)):
#modifier deplacement priviligié
self.changeDirection()
else:
#gestion des chocs avec autres fourmis
for otherAnimal in world.listeAnimal:
if(otherAnimal != self):
if(self.estdans(otherAnimal.forme)):
self.changeDirection()
def main():
env = Environnement(tailleMonde = 15)
antsNumber = 15
env.addAnimals(Fourmi,antsNumber)
env.goWorld()
main()
 Conclusion
On peut facilement ajouter de l'interactivité, et ajouter des techniques de jeux videos classiques pour optimiser le calcul des collisions : en effet, il existe par exemple les QuadTree qui divisent l'espace récursivement de façon à faire le calcul de collision entre fourmis (ou avec les ressources ) qu'avec l'environnement proche.
 Historique
- 03 novembre 2007 20:57:50 :
- orthographe ...
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