Конкурс ИИ, управляющего автомобилем [ИТОГИ]. / Конкурсы / Форум / Проекты / GameDev.ru

Описание.
Имеется программа, имитирующая вождение автомобиля. Управление сведено к минимуму - руль, тормоз и газ. Физика и визуализация трёхмерные, но трасса плоская. На трассе нет развилок и самопересечений, это ломаная, заданная набором вершин, у которых Y=0. Трасса - это множество точек плоскости XoZ, лежащих от ломаной на расстоянии не более R. Управление дискретное (нажато-не нажато), но внутри программы оно фильтруется к float величине от 0 до 1 для газа и тормоза (глубина нажатия педали) , для руля диапазон значений от -1 (влево) до 1 (вправо) - это угол поворота передних колёс в радианах. Управляется с клавиатуры, кнопки описаны в ReadMe.
Но ручное управление нужно только для знакомства с динамикой машины!

Задание.
Вам предстоит написать ИИ (искусственный интеллект), управляющий этим автомобилем. ИИ оформляется в виде нативной Win32 dll, экспортирующей всего три функции:
Init
Эта ф-ция вызывается однократно при старте гонки, здесь можно расположить тяжёлые расчёты, связанные с прокладкой маршрута и т. п.
Tick
Эта ф-ция вызывается 50 раз в секунду, здесь вы получаете от основной программы информацию о текущем состоянии автомобиля и отправляете в неё информацию об управлении, которое полностью имитирует ручное управление, описанное выше.
Term
Эта ф-ция вызывается однократно при окончании гонки. Это в первую очередь для уничтожения созданных в Init объектов и освобождения памяти.

Ниже есть ссылка на архив с программой и готовым шаблоном для написания dll на VS2008. Вы можете выбрать свою среду разработки и ЯП, написание шаблонов для них приветствуется и ссылки на них будут так же выложены ниже.

Участие.
Принять участие в конкурсе может любой зарегистрированный на GameDev.ru пользователь, подавший в этой теме заявку постом с таким содержанием:

<font color=red><b>Релиз:</b></font>

Получается: Релиз:
Далее ссылка на ваш вариант ИИ. Его можно выкладывать сколько угодно раз, я буду обновлять ссылку в списке участников.
Рекомендуется называть свои dll своими никами на gamedev.ru, заменяя пробелы символом подчёркивания.
Рекомендуется выкладывать работы на файлообменник с минимумом рекламы и возможностью перезаливать закачки без изменения ссылки, например на Яндекс-диск.

Сроки.
Первый финал назначен на 21:00 14 октября 2019 г., но конкурс бессрочный, можно будет улучшать свои достижения, текущий рекорд будет обновляться.

Определение победителя.
Трассы генерируются, сид трассы для выявления победителя будет определён непосредственно перед соревнованием, чтобы не было возможности заточить ИИ под конкретную трассу. Победит тот, кто пройдёт трассу быстрее, то есть победителя определит программа, судьи не требуются.
Для определения № карты все участники, выдавшие рабочий ИИ, шлют мне в личку (не в тему!) любое целое число от 0 до 1 000 000, я своё число не даю, чтобы не мог повлиять на результат. Я смешиваю ваши числа с помощью XOR - получаем № карты. Тестируем на 10 картах подряд от № до №+9, по 1-й попытке на карту.

Шаблон для написания своего варианта ИИ и программа для запуска: https://yadi.sk/d/x8I4J3CAOixqxw
Может понадобиться для запуска под Вайн: msvbvm60.dll
Порт для freebasic от AWPStar: https://yadi.sk/d/_E0IfAOSPGl0Pw
Порт на Lua с исходниками на Си для codeblocks/mingw от romanshuvalov: https://gamedev.ru/files/?id=141780

Пример простейшего ИИ:

+ код модуля AI.cpp шаблона:

− Скрыть

#include "stdafx.h"
#include "math.h"

struct Vector3
{
  float x;
  float y;
  float z;
};

struct AIData
{
  const Vector3 CarPos;      //позиция центра тяжести автомобиля в метрах
  const Vector3 CarSpeed;    //скорость центра тяжести автомобиля в метрах в секунду
  const Vector3 CarRight;    //единичный вектор "вправо" |
  const Vector3 CarUp;       //единичный вектор "вверх"  | базис СО, связанной с моделью автомобиля
  const Vector3 CarDir;      //единичный вектор "вперёд" |
  const float CarSteer;      //поворот руля в радианах от -1 (влево) до 1 (вправо)
  const float CarGas;        //положение педали газ от 0 до 1
  const float CarBrake;      //положение педали тормоз от 0 до 1
  const float SlipValue;     //сигнал о срыве в занос, соответствует громкости звука заноса

  const float RoadWidth;     //ширина дороги, то есть удвоенное расстояние от оси до края
  const int NodeMaxInd;      //индекс последнего элемента в массиве узлов дороги
  const Vector3* NodePtr;    //указатель на элемент массива узлов дороги с индексом "0"

  int OutSteer;              //поместите сюда -1 для вращения руля влево, 1 - вправо, или 0 для возврата к среднему положению
  int OutGas;                //поместите сюда 0 чтобы отпускать газ или 1 чтобы нажимать газ
  int OutBrake;              //поместите сюда 0 чтобы отпускать тормоз или 1 чтобы нажимать тормоз
                             //последние три величины имитируют дискретное управление, в движке оно фильтруется

  const int TickCnt;         //№ вызова Tick
  const int MapID;           //ID сгенерированной карты от 0 до 0x7fffffff
  const char* ScriptParmPtr; //указатель на строку с параметрами для скрипта
};

/*
координаты колёс относительно центра тяжести:
                   X           Y           Z
переднее левое  -0,4285335  -0,125       0,708864 
переднее правое  0,4285335  -0,125       0,708864 
заднее левое    -0,4681385  -0,125      -0,708864 
заднее правое    0,4681385  -0,125      -0,708864 
*/

void Vec3SubXZ(Vector3* vOut, Vector3 v1, Vector3 v2)
{
  vOut->x = v1.x - v2.x;
  vOut->y = 0.0f;
  vOut->z = v1.z - v2.z;
}

float Vec3DotXZ(Vector3 v1, Vector3 v2)
{
  return v1.x * v2.x + v1.z * v2.z;
}

float Vec3CCWXZ(Vector3 v1, Vector3 v2)
{
  return v1.x * v2.z - v1.z * v2.x;
}

float Vec3LenXZ(Vector3 v)
{
  return sqrtf(v.x * v.x + v.z * v.z);
}

void Vec3NrmXZ(Vector3* vOut, Vector3 v)
{
  float s = 1.0f / Vec3LenXZ(v);
  vOut->x = v.x * s;
  vOut->y = 0.0f;
  vOut->z = v.z * s;
}

//============================================================
int NodeInd = 1;

//вызывается 50 раз в секунду
extern "C" __declspec(dllexport) void __stdcall Tick(AIData* D)
{
  float sp = Vec3LenXZ(D->CarSpeed);
  D->OutGas = (int)(sp < 13.0f);
  Vector3 v;
  Vec3SubXZ(&v, *(D->NodePtr + NodeInd), D->CarPos);
  if (Vec3LenXZ(v) < D->RoadWidth * sp * 0.085f) 
  {
    NodeInd += 1;
    if (NodeInd > D->NodeMaxInd) NodeInd = D->NodeMaxInd;
  }
  Vec3NrmXZ(&v, v);
  float f = Vec3CCWXZ(v, D->CarDir);
  float s = f - D->CarSteer;
  if (s > 0.0f)
  {
    D->OutSteer = 1;
  }
  else
  {
    D->OutSteer = -1;
  }
}

//однократно вызывается при старте, здесь можно разместить тяжёлые предварительные расчёты, которые делаются однократно
extern "C" __declspec(dllexport) void __stdcall Init(AIData* D)
{
  NodeInd = 1;
}
//однократно вызывается при окончании гонки
extern "C" __declspec(dllexport) void __stdcall Term(int Reason, int ErrID)
{
  switch (Reason)
  {
    case 0: //прервано по ошибке ErrID
    case 1: //прервано вручную
    case 2: //достигнут финиш
    case 3: //вылет с трассы
      break;
  }
}

Mikle
Модератор

#1
10:16, 20 сен 2019

Список участников с релизами:

01 AWPStar
https://yadi.sk/d/3NvLjLzL7d7ZqQ

02 Mikle
https://yadi.sk/d/CbcKe4QuhtSBzQ

03 romanshuvalov
ai_rs1_v1 for AI contest

04 Tiranas
DLL_AIRace_v50

05 Adler
[file=141952]

Архив с работами участников:
https://yadi.sk/d/-v7ntjgH9RzM1Q

14.10.2019 проведено соревнование на картах от 17387047 до 17387056 включительно.
Результаты:

Бессрочный топ ботов для нулевой карты:

romanshuvalov - 30.44 сек.
ai_rs1_crazy_zero_v1 for AI contest

Adler - 30.64 сек.
[file=142028]

Mikle - 33.8 сек.
https://yadi.sk/d/Sp4yfA7bxzc6jw

Hypnoise
Постоялец

#2
10:52, 20 сен 2019

Mikle
Ложи, плиз, msvbvm60.dll в свои проекты.

Mikle
> Я делаю вызывающую сторону для dll
TCP/UDP не будет?

Mikle
> Демо
Физика дикая. Графика приятная

Mikle
Модератор

#3
11:02, 20 сен 2019

BEETON
> TCP/UDP не будет?
Такую обёртку собирался делать Вий, я сам не сделаю.

> Ложи, плиз, msvbvm60.dll в свои проекты.
https://yadi.sk/d/-HtgaMCt3MvXQo

> Физика дикая. Графика приятная
Графика для такого проекта большого значения не имеет, сделал простейшую, рад, что нравится.
Физику старался сделать реалистичной, а не аркадной, для ИИ это интереснее.

Hypnoise
Постоялец

#4
12:07, 20 сен 2019

Вий
мое почтение

Hypnoise
Постоялец

#5
12:09, 20 сен 2019

Mikle
> Физику старался сделать реалистичной, а не аркадной, для ИИ это интереснее
не сказал бы, что сейчас реалистично, больше напоминает на управление звездолетом в космосе с большой инерцией.
Думаю, это из-а того что нет небольшого дрифта

Mikle
Модератор

#6
12:46, 20 сен 2019

BEETON
Думаю, это из-за отсутствия звука, ты не слышишь, что начинается занос или пробуксовка. Просто попробуй ехать осторожно, сильно не газовать и не тормозить.
Кстати, для ИИ можно передавать громкость звука срыва колеса в занос, ведь именно по этому признаку определяет занос человек. А направление ИИ и так определит - ведь у него есть вектора скорости и направления машины.
BEETON
> Думаю, это из-а того что нет небольшого дрифта
Он есть, и бывает и большим, и небольшим.

romanshuvalov
Модератор

#7
15:20, 20 сен 2019

Под вайном не завелось :( Тачка есть, ездит, но трассы не видно.

AI Race Wine | Конкурс ИИ, управляющего автомобилем [ИТОГИ].

Hypnoise
Постоялец

#8
16:00, 20 сен 2019

romanshuvalov
> Под вайном не завелось
У меня все норм. Какая версия вайна?
wine-4.12.1 (Staging) полет нормальный

romanshuvalov
Модератор

#9
16:12, 20 сен 2019

wine-4.0 (Debian 4.0-2).
Но оно потребовало 32-битных либ, выполнил dpkg --add-architecture i386 и apt-get install wine32, потом не завёлся OpenGL (не найден libgl1.so.1 или чё-то там такое), вылечил через apt-get install libgl1-nvidia-glx:i386.

Возможно, OpenGL не пробрасывается в аппаратную реализацию, а эмулируется Мезой, этого я не знаю. И как вылечить - не знаю.

Mikle
Модератор

#10
16:32, 20 сен 2019

romanshuvalov
> потом не завёлся OpenGL
У меня там Direct3D9...

kipar
Участник

#11
16:43, 20 сен 2019

Симулятор физики нужен. Или в виде исходников или в виде формул. Я правда не уверен что буду участвовать, но без возможности предсказывать положение на Н тиков вперёд ии не ии.

Incvisitor
Постоялец

#12
16:59, 20 сен 2019

Mikle
> Физику старался сделать реалистичной
Эм, вообще не реалистичная. Даже я с моим не шибко большим опытом вождения, я могу утверждать 100% - физика вообще яд.

Тормоза дикие - машина так не тормозит. Если вывернуть руль в одну из сторон, и начать тормозить машину всегда ведет юзом. У тебя же она практически по прямой дальше тормозит, и, что еще более странно, даже в противоположную сторону уходит слегка. Хотя если на скорости поворачивать, то даже есть занос.

Далее. Если трасса плоская, какого хрена машина сама едет сразу же? Ну это вообще плохо же.

В общем, физика пока крайне сырая. Ждем фиксов.

romanshuvalov
Модератор

#13
17:06, 20 сен 2019

Mikle
> У меня там Direct3D9...
В вайне всё пробрасывается в OpenGL.

kipar
> без возможности предсказывать положение на Н тиков вперёд ии не ии.
Как раз-таки ИИ. Ты когда за руль реального автомобиля садишься - тебе же формулы никто не даёт, едешь и сам чувствуешь, насколько сильно надо руль повернуть. Вот и ИИ так должен уметь.

Mikle
Модератор

#14
17:09, 20 сен 2019

romanshuvalov
Отобразилась машина, но нет трассы и неба... то есть нет объектов с текстурами. Я их гружу с помощью GDI+, вероятно, его нет в твоём Вайне. Если нет стандартного способа его добавить, попробуй просто закинь эту dll: https://yadi.sk/d/1lyKl-ussDv3ag
kipar
Ближе к делу, когда начнётся конкурс, я дам исходник, пока нет смысла - я регулярно вношу изменения.
Но предсказать ТОЧНОЕ положение не выйдет - там есть элемент рэндома, это сделано для того, чтобы принимали решение динамически.
Incvisitor
Если тормозить на скорости, то задние колёса срывает легче передних потому, что машина наклоняется вперёд, и передние колёса лучше прижаты. Этот эффект и наблюдается, хотя я его не эмулировал специально - он сам естественным образом получился.
Машина сама едет потому, что она сразу на 1-й передаче. Если взять машину с коробкой-автоматом, поставить на "вперёд" и не жать газ - она так же сразу немного поедет.