【笔记:3D航路规划算法】一、随机搜索锚点(python实现,讲解思路)
目录
- 关键概念
- 3D路径规划算法
- 1. A*算法
- 2. 快速随机锚点
- 1. 初始化:
- 2. 实例化搜索算法:
- 3. 路径生成:
- 4. 绘制图像:
3D路径规划是在三维空间中寻找从起点到终点的最短或最优路径的一种技术。它广泛应用于无人机导航、机器人运动规划、虚拟现实等领域
关键概念
-
节点和网格:
- 在3D路径规划中,节点表示三维空间中的位置,通常用(x, y, z)坐标表示。
- 网格是将三维空间离散化的方式,可以是规则的立方体网格或其他形式的分区。
-
代价函数:
- 代价函数用于评估从一个节点移动到另一个节点的代价,通常包括距离和可能的障碍物影响。
- 常见的距离度量包括欧几里得距离、曼哈顿距离等。
-
启发式函数:
- 启发式函数用于估计当前节点到目标节点的代价,在A*算法中非常重要。
- 例如,三维欧几里得距离可以用作启发式函数。
-
障碍物:
- 障碍物表示在三维空间中不可通过的区域。
- 在路径规划中需要检测和避开这些区域。
3D路径规划算法
1. A*算法
A算法是最常用的路径规划算法之一,它结合了启发式搜索和实际代价来找到最优路径。以下是A算法在3D空间中的步骤:
-
初始化:
- 创建起点节点和终点节点。
- 将起点节点添加到开放集合(open set)中。
-
搜索过程:
- 从开放集合中取出代价最小的节点。
- 生成当前节点的所有邻居节点。
- 对每个邻居节点进行评估,如果节点在障碍物中,跳过该节点。
- 如果邻居节点是终点节点,记录路径并结束搜索。
- 否则,计算邻居节点的代价,并将其添加到开放集合中。
-
路径构建:
- 从终点节点开始回溯到起点节点,构建最终路径。
2. 快速随机锚点
随机锚点是一种适用于高维空间的路径规划算法,通过随机采样和锚点的扩展找到路径。
1. 初始化:
创建一个搜索空间
space_size = np.array([(0, 1000), (0, 1000), (0, 1000)]) # 搜索空间的维度
Z = search_tree(space_size)
生成若干障碍物,这里均为长方体,简单一点可以构建2个顶点就可以制作好障碍物
还需要输入起始位置和目标位置,不能让这两点在障碍物中
n = 100 # n个障碍物
z_start = (0, 0, 0) # 起始位置
z_end = (1000, 1000, 1000) # 目标位置
Cuboid = generate_random_cuboid(Z, z_start, z_end, n)
2. 实例化搜索算法:
q = 50 # 在路径规划过程中,每次扩展时,新的节点之间的最大距离。这个距离越大,扩展速度越快,但可能会导致不够精细的路径
r = 1 # 检测新生成的路径是否与障碍物相交的最小边长度。如果新生成的边长度小于 r,则需要检查该边是否与障碍物相交
max_explore = 512 # 在路径规划过程中最多允许采样的次数。如果达到这个次数还没有找到有效路径,则算法会超时
p = 0.5 # 检查连接到目标的概率。在每次扩展时,有一定的概率直接尝试将新节点连接到目标位置。这个概率值越大,算法越倾向于直接尝试连接到目标,而不是继续随机扩展。
xxx = XXX(Z, q, z_start, z_end, max_explore, r, p)
3. 路径生成:
- 将起点添加到空间中
- 开始循环
- 随机生成一个锚点
- 找到随机锚点距离最近的空间节点(一开始就是起点)
- 找到随机锚点和空间节点,距离为空间节点q的一个点
- 检查锚点是否在长方体内,如果不在则返回
- 判断锚点和空间节点的边是否在障碍物内,若不在,则相连
- 根据检测概率p检查当前新锚点是否可以连接到目标,如果可以则视为成功推出循环
- 从终点反推起点生成路径
4. 绘制图像:

可旋转探索效果展示
相关文章:
【笔记:3D航路规划算法】一、随机搜索锚点(python实现,讲解思路)
目录 关键概念3D路径规划算法1. A*算法2. 快速随机锚点1. 初始化:2. 实例化搜索算法:3. 路径生成:4. 绘制图像: 3D路径规划是在三维空间中寻找从起点到终点的最短或最优路径的一种技术。它广泛应用于无人机导航、机器人运动规划、…...
ubuntu如何彻底卸载android studio?
最新版的ubuntu已经使用snap进行软件管理了,我用snap-store安装android studio以后,在安装plugin的时候强制退出后,直接再也进不去了,启动就报错。 先后进行了如下操作依然不行: 1 重装snap-store和android studio都…...
使用Windows Linux 子系统安装 Tensorflow,并使用GPU环境
在Microsoft Store商店安装Ubuntu 20.04 使用 nvidia-smi 命令查看GPU信息,查看支持的CUDA版本,这里最高支持11.7 安装cuda工具集 进入官网:CUDA Toolkit Archive | NVIDIA Developer,现在对应版本,点击 配置平台&…...
C++案例三:猜数字游戏
文章目录 介绍代码说明设置随机种子生成随机数猜测循环完整代码运行效果介绍 猜数字游戏是一个经典的编程练习,通过这个案例可以学习到基本的输入输出、随机数生成、条件判断和循环结构。 代码说明 设置随机种子 std::srand(static_cast<unsigned int>(std::time(nu…...
LNMP架构部署及应用
部署LNMP架构流程 1.安装Nginx(上传软件包,执行脚本) yum -y install pcre-devel zlib-devel gcc gcc useradd -M -s /sbin/nologin nginx tar zxf nginx-1.12.0.tar.gz cd nginx-1.12.0 ./configure --prefix/usr/local/nginx --usernginx…...
【医学影像】X86+FPGA:支持AI医学影像设备应用的工控主板,赋能CT、MRI、X线、超声等医学影像设备
支持AI医学影像设备应用的工控主板 在我国人口老龄化问题不断加剧,对影像诊断需求持续增长,和国家利好高端医学影像市场发展的系列法规和政策接连出台的大环境下,AI医学影像设备产业迎来发展黄金期。紧跟发展大势,基于12/13代 In…...
【PostgreSQL】PostgreSQL简史
博主介绍:✌全网粉丝20W,CSDN博客专家、Java领域优质创作者,掘金/华为云/阿里云/InfoQ等平台优质作者、专注于Java技术领域✌ 技术范围:SpringBoot、SpringCloud、Vue、SSM、HTML、Nodejs、Python、MySQL、PostgreSQL、大数据、物…...
Linux的热插拔UDEV机制和守护进程
目录 一、Linux的热插拔UDEV机制 二、守护进程 2.1 守护进程概念和基本特点: 2.2 显示进程信息: 2.3 守护进程和后台进程的区别: 2.4 创建守护进程的步骤和守护进程的特征: 2.4.1 创建守护进程的步骤: 2.4.2 守…...
laravel框架基础通识-新手
常用目录及其解析 routes 该目录为路由目录 一般根据api uri可以反向查找对应路由及其controller,目录下的文件名一般和url的第一级对应为了规范,然后根据根据里面具体分组和别名对应拼接对应路由url,后面对应的则是controller,…...
c++ extern 关键字
C中的extern关键字和跨语言互操作 变量的声明与定义 extern关键字用于声明在另一个翻译单元(文件)中定义的变量或函数。通过extern关键字,可以在多个文件中访问全局变量或函数。 变量声明示例 文件:main.cpp #include <io…...
Meta KDD Cup 2024 CRAG: Comphrehensive RAG Benchmark参赛指南(写了一半跑去改大论文了所以没正式参赛)
诸神缄默不语-个人CSDN博文目录 因为比赛过程正好和我毕业答辩的时间段高度重合,所以我……最后其实还是相当于没有成功参赛。 呃反正现在已经咕咕咕了,就把当时写了一半(一小半)的参赛指南发一下吧。 官网:AIcrowd …...
系统架构设计师教程 第3章 信息系统基础知识-3.7 企业资源规划(ERP)-解读
系统架构设计师教程 第3章 信息系统基础知识-3.7 企业资源规划(ERP) 3.7.1 企业资源规划的概念3.7.2 企业资源规划的结构3.7.2.1 生产预测3.7.2.2 销售管理(计划)3.7.2.3 经营计划(生产计划大纲)3.7.2.4 …...
windows实现自动化按键
1.选择目标窗口 获取窗口句柄 void KeyPresser::selectWindow() {SetWinEventHook(EVENT_SYSTEM_FOREGROUND, EVENT_SYSTEM_FOREGROUND, NULL, WinEventProc, 0, 0, WINEVENT_OUTOFCONTEXT);selectedWindowLabel->setText("请点击目标窗口..."); }void CALLBACK …...
阿里云 https证书部署
一.申请证书 二.查看状态 查看状态,已签发是完成了申请证书 三.部署 我在nginx服务器上部署 具体操作链接:阿里云文档 修改前 修改后 四.重启ngnix 五.验证是否成功 在浏览器输入域名查看...
DX-10A信号继电器 柜内安装,板前接线 约瑟JOSEF
DX-10型闪光信号继电器型号: DX-10A闪光信号继电器; DX-10B闪光信号继电器; DX-10C闪光信号继电器; 用途 DX-10 闪光继电器用于电力系统断路器的位置信号灯不对应闪光,该继电器是为了适应当前推广使用发光二极管节能指示灯而…...
芯片光刻后的晶片多层组合构成的吗
是的,芯片(尤其是集成电路芯片)确实是通过光刻后的晶片多层组合构成的。在芯片制造过程中,光刻是一个至关重要的步骤,用于在硅片(或称为晶片)上刻画出精确的电路图案。然而,一个完整…...
OpenGL-ES 学习(7) ---- VBO EBO 和 VAO
目录 VBO(Vertex Buffer Object)EBO(Element Buffer Object)VAO(Vertex Array Object) VBO(Vertex Buffer Object) EBO(Element Buffer Object) VBO(Vertex Buffer Object) 实际是指顶点缓冲器对象 在 opengl-es 2.0 的编程中,用于绘制图元的顶点数据是从 CPU 传…...
github如何实现和gitlab的同步
要实现 GitHub 和 GitLab 之间的同步,你可以使用以下几种方法。这里介绍两种常用的方法:使用 GitLab CI/CD 和使用镜像仓库。 方法1:使用 GitLab CI/CD 通过 GitLab CI/CD,可以在每次推送到 GitLab 时自动同步到 GitHub。以下是…...
内网隧道——隧道技术基础
文章目录 一、正向连接与反向连接1.1 正向连接1.2 反向连接 二、端口转发三、端口映射四、端口复用五、代理和隧道的区别六、常见隧道穿透分类 环境: kali:192.168.92.6,MSF v6.3.25 win7:192.168.92.7 一、正向连接与反向连接 1…...
NAS新品“翻车”后,绿联科技要上市了
在消费电子市场回暖的东风中,又一消费电子知名企业登陆A股。 近日,深圳市绿联科技股份有限公司(下称“绿联科技”)开启申购,将在创业板上市。本次上市,绿联科技的发行价为21.21元/股,发行数量为…...
利用最小二乘法找圆心和半径
#include <iostream> #include <vector> #include <cmath> #include <Eigen/Dense> // 需安装Eigen库用于矩阵运算 // 定义点结构 struct Point { double x, y; Point(double x_, double y_) : x(x_), y(y_) {} }; // 最小二乘法求圆心和半径 …...
(LeetCode 每日一题) 3442. 奇偶频次间的最大差值 I (哈希、字符串)
题目:3442. 奇偶频次间的最大差值 I 思路 :哈希,时间复杂度0(n)。 用哈希表来记录每个字符串中字符的分布情况,哈希表这里用数组即可实现。 C版本: class Solution { public:int maxDifference(string s) {int a[26]…...
C++:std::is_convertible
C++标志库中提供is_convertible,可以测试一种类型是否可以转换为另一只类型: template <class From, class To> struct is_convertible; 使用举例: #include <iostream> #include <string>using namespace std;struct A { }; struct B : A { };int main…...
从零实现富文本编辑器#5-编辑器选区模型的状态结构表达
先前我们总结了浏览器选区模型的交互策略,并且实现了基本的选区操作,还调研了自绘选区的实现。那么相对的,我们还需要设计编辑器的选区表达,也可以称为模型选区。编辑器中应用变更时的操作范围,就是以模型选区为基准来…...
2.Vue编写一个app
1.src中重要的组成 1.1main.ts // 引入createApp用于创建应用 import { createApp } from "vue"; // 引用App根组件 import App from ./App.vue;createApp(App).mount(#app)1.2 App.vue 其中要写三种标签 <template> <!--html--> </template>…...
学习STC51单片机31(芯片为STC89C52RCRC)OLED显示屏1
每日一言 生活的美好,总是藏在那些你咬牙坚持的日子里。 硬件:OLED 以后要用到OLED的时候找到这个文件 OLED的设备地址 SSD1306"SSD" 是品牌缩写,"1306" 是产品编号。 驱动 OLED 屏幕的 IIC 总线数据传输格式 示意图 …...
第一篇:Agent2Agent (A2A) 协议——协作式人工智能的黎明
AI 领域的快速发展正在催生一个新时代,智能代理(agents)不再是孤立的个体,而是能够像一个数字团队一样协作。然而,当前 AI 生态系统的碎片化阻碍了这一愿景的实现,导致了“AI 巴别塔问题”——不同代理之间…...
土地利用/土地覆盖遥感解译与基于CLUE模型未来变化情景预测;从基础到高级,涵盖ArcGIS数据处理、ENVI遥感解译与CLUE模型情景模拟等
🔍 土地利用/土地覆盖数据是生态、环境和气象等诸多领域模型的关键输入参数。通过遥感影像解译技术,可以精准获取历史或当前任何一个区域的土地利用/土地覆盖情况。这些数据不仅能够用于评估区域生态环境的变化趋势,还能有效评价重大生态工程…...
前端开发面试题总结-JavaScript篇(一)
文章目录 JavaScript高频问答一、作用域与闭包1.什么是闭包(Closure)?闭包有什么应用场景和潜在问题?2.解释 JavaScript 的作用域链(Scope Chain) 二、原型与继承3.原型链是什么?如何实现继承&a…...
数据库分批入库
今天在工作中,遇到一个问题,就是分批查询的时候,由于批次过大导致出现了一些问题,一下是问题描述和解决方案: 示例: // 假设已有数据列表 dataList 和 PreparedStatement pstmt int batchSize 1000; // …...
