E estamos de volta!
[Você conseguiu descobrir]
Você conseguiu descobrir as três regras de comportamento que governam este modelo?
Vamos ver mais uma vez o que temos.
Este é outra revoada de "estorninhos", nome pelo qual este pássaro
é conhecido.
E me impressiona o quão intrincado este padrão de comportamento pode ser,
E, realmente me intriga como
três pequenas regras podem criar uma dinâmica tão complexa.
A dinâmica que você viu neste modelo e no vídeo anterior.
Vamos explorar um pouco mais.
Este modelo de comportamento de pássaros é conhecido como modelo Boids,
foi criado por Craig Reynolds e publicado em uma conferência SIGGRAPH, em 1987 ,
uma conferência de computação gráfica.
E de fato, o modelo e a representação do comportamento da revoada de pássaros
que você viu ajudaram Craig Reynolds a ganhar um Oscar, em 1998.
Ele ganhou o Oscar na categoria Científico em reconhecimento ao seu
trabalho pioneiro que contribuiu para o desenvolvimento de animações em 3D
para filmes.
E de fato, o modelo Boids,
o modelo de revoada foi utilizado em 1992 no filme "Batman Returns"
para gerar a revoada de morcegos que voa pelas ruas de Gotham City.
É claro que o modelo não era exatamente o mesmo, mas foi baseado neste.
Vamos voltar um pouco na discussão.
Este modelo pode ajudar a responder a diversas perguntas [sobre pássaros].
Ele ajuda a entender como eles se agrupam. Ele pode responder ou pelo menos oferecer
provas de existência do porquê pode não haver um líder
controlando o grupo de pássaros.
Ele pode ajudar a entender se os pássaros realmente precisam saber
onde estão a cada instante ao voar para decidir onde estarão depois.
E nós podemos explorar se é necessário um processo determinístico para criar
estes padrões de comportamento.
E se cada pássaro consegue voar usando só informação local [sua e dos vizinhos]
ou se precisam de informação global [de todos os pássaros]
para definir os padrões de comportamento.
Então, vamos explorar o modelo um pouco
e ver quais destas questões podemos começar a responder.
Como mencionei
há três regras básicas no modelo de revoada.
Se você for pensar "O que é uma revoada?",
é um grupo de pássaros que voam próximo uns dos outros.
Eles se dirigem, grosso modo, à mesma direção e sentido.
E, é claro, eles não colidem, o que é importante.
E, de fato, estas constituem as três regras que descrevem
o modelo de revoada.
Cada pássaro toma sua decisão baseado em sua vizinhança local.
Ele olha a sua volta para ver quem está em sua vizinhança.
O olhar é controlado pela barra "vision" da simulação, que diz
a distância que um pássaro vai olhar.
O pássaro identifica aqueles ao alcance da visão
como parte do seu grupo, como colegas.
Baseado no vôo destes colegas,
o pássaro tenta decidir como ele irá se mover.
Uma coisa que ele faz é tentar alinhar o seu vôo
na direção e sentido destes outros pássaros.
Em outras palavras, ele dá um passo para que a sua direção e sentido fiquem mais
próximas da média da direção e sentido dos colegas de revoada.
Isto permite que os pássaros voem praticamente na mesma direção e sentido.
Isto já é interessante, mas
não explica por que os pássaros formam grupos coesos espacialmente.
Então o que é necessário é uma regra de coesão.
A regra de coesão diz que uma vez que o pássaro se alinhou com os seus vizinhos
ele também dá um pequeno passo na mesma direção e sentido
do centro de massa daquele conjunto de pássaros.
Isto permite que lentamente
pássaros em revoada voem cada vez mais próximos uns dos outros.
Agora, é claro que você não quer que eles fiquem próximos demais.
E este aspecto é definido pela regra de separação.
A regra de separação diz a um pássaro que se uma colisão estiver iminente,
ele deve se afastar. E esta regra
se sobrepõe às outras duas em muitos casos.
Se você junta estas três regras e inicia a simulação,
consegue este bonito padrão de revoada que você vê.
Experimente brincar e ver o que acontece, por exemplo,
se você desativa o alinhamento de direção e sentido.
Por exemplo, desta vez simulei com o alinhamento desativado.
Se acelerarmos a simulação um pouco podemos ver o que acontece ao final.
Mesmo que eu simule por um longo período,
não surgem revoadas. E isto ocorre porque
não há nada que faça os pássaros voarem na mesma direção e sentido.
Apenas "passam por cima" e ao redor uns dos outros.
Isto ocorre mesmo com a regra de coesão ativada e
com a regra de separação ativada. Eles não estão colidindo e
estão tentando ficar mais próximos uns dos outros, mas o fato de eles
não estarem alinhando direção e sentido com vizinhos, faz com que não voem com
o mesmo grupo de pássaros por muito tempo.
Agora, reativamos a regra de alinhamento
de volta ao grau 5, que era onde estava.
E desativamos a regra de coesão.
Se reiniciamos e simulamos por um longo período,
nós vemos a formação de algumas revoadas.
Mas infelizmente estas revoadas estão dispersas,
estão indo em direções diferentes,
os pássaros se separam e é porque não há nada mantendo
os pássaros coesos.
Finalmente, reativamos a regra de coesão. Desativamos a regra de separação.
Reiniciamos o sistema e simulamos por um longo período.
Novamente, temos revoadas,
mas estas revoadas são diferentes daquelas que observamos antes,
porque elas estão voando umas "por cima" das outras
os pássaros estão "colidindo".
Eles não tem os elegantes padrões de comportamento que vimos antes.
A conclusão é que estas três simples regras
de fato podem gerar padrões similares de comportamento ao que vemos
em pássaros reais, mas o problema é que é necessário ativar as regras
de forma que a simulação funcione, fique similar à realidade.
Leva um pouco de tempo para pensar quais poderiam ser as regras.
Isto é o que vamos explorar no resto deste curso.
Vamos conversar sobre quais são as regras simples que guiam os comportamentos e
os padrões de comportamento que existem ao nosso redor,
e como podemos criar modelos que mostrem estas regras simples.
Obrigado!