16、探索交互式空间与行人动态：从群体模拟到行人流动研究

探索交互式空间与行人动态：从群体模拟到行人流动研究

在当今科技与艺术融合的时代，交互式空间体验和行人动态研究成为了备受关注的领域。本文将带您深入了解两个有趣的研究方向：一是利用群体模拟、身体运动和体积投影创建沉浸式交互式环境的“模糊拓扑”装置；二是不同年龄群体单文件行人流动的基本图研究。

1. 模糊拓扑：沉浸式交互式空间体验

“模糊拓扑”是一个完全沉浸式的交互式装置，它巧妙地融合了人类行为、艺术、建筑和科学等多个领域。该装置是欧盟文化资助项目“METABODY”的一部分，通过实时跟踪人体动态行为，并将数据传输到定制的群体算法中，生成新兴的几何拓扑结构，再通过体积投影系统将这些几何数据转化为沉浸式的群体景观。

1.1 群体行为前提

群体行为的基础源于自主计算代理的分散式局部交互所产生的全局集体行为。这些局部交互主要基于分离、对齐和凝聚三个基本规则。分离意味着避免相互拥挤，对齐是指朝着相邻群体的平均方向转向，凝聚则是使代理向局部代理的平均位置移动。

在三维空间中，640个休眠的虚拟粒子/代理被编码了这些规则集，它们充满了指定的物理交互空间。当人体在这个空间中移动时，会实时被跟踪，作为外部力量干扰原本休眠的群体。这导致代理在数字空间中根据规则集进行位移，从而改变其位置、速度和加速度参数。每次代理的位移都会产生、消散和转移虚拟能量，最终当没有人体干扰时，能量场会消失，代理系统恢复到休眠状态。

每个代理实时传输其能量、位置、速度和加速度等数据，这些数据构成了算法结构的基础，用于建立代理之间的几何连接，如线段和NURB几何。通过体积投影系统，数字空间中的代理被投影为光束，光束的宽度、强度和颜色直接受到代理的位置、能量水平和接近状