KR20230137566A - A simulation method and system using a real-time agent status linkage - Google Patents

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KR20230137566A
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Abstract

본 개시는 제1 에이전트를 포함하는 제1 시뮬레이터 및 제2 에이전트를 포함하는 제2 시뮬레이터를 포함하는 행위자 상태 연동 시뮬레이션 시스템에 있어서, 상기 제1 에이전트가 상기 제1 에이전트의 행동에 대응하는 상태정보를 상기 제2 에이전트에 송신하고, 상기 제2 에이전트는 상기 제1 에이전트의 행동에 대응하는 상태정보에 기초하여 행동하는, 행위자 상태 연동 시뮬레이션 시스템을 개시한다.The present disclosure relates to an agent state-linked simulation system including a first simulator including a first agent and a second simulator including a second agent, wherein the first agent provides state information corresponding to the behavior of the first agent. Discloses an agent state-linked simulation system in which information is transmitted to the second agent, and the second agent acts based on state information corresponding to the behavior of the first agent.

Description

실시간 행위자 상태 연동을 이용한 시뮬레이션 방법 및 시스템{A SIMULATION METHOD AND SYSTEM USING A REAL-TIME AGENT STATUS LINKAGE}Simulation method and system using real-time agent status linkage {A SIMULATION METHOD AND SYSTEM USING A REAL-TIME AGENT STATUS LINKAGE}

본 개시는 가상 현실 시뮬레이션 기술에 관한 것이다. 구체적으로 가상환경내에서 행동하는 행위자의 보행, 주행 및 물체와의 상호작용을 시뮬레이션 하기 위한 것이다.This disclosure relates to virtual reality simulation technology. Specifically, it is intended to simulate the walking, driving, and interaction with objects of actors acting within a virtual environment.

대한민국의 방사선 사고 비상대응계획은 중앙 정부에서 지자체로 이어지는 큰 틀의 체계로 구성되어 유관 기관들의 신속한 대응이 가능하도록 지침을 마련하고 있다. The Republic of Korea's radiation accident emergency response plan is comprised of a large-scale system that extends from the central government to local governments, and provides guidelines to enable rapid response by related organizations.

상기 사고 비상대응계획을 수립하기 위하여, 사고 환경에 대한 실제 사례가 부족한 원자력 발전소와 같은 장소에서 문제상황에서 소개하는 과정을 시뮬레이션하기 위한 기술이 필요하였다. In order to establish the accident emergency response plan, technology was needed to simulate the evacuation process in problematic situations in places such as nuclear power plants where actual examples of accident environments are lacking.

현재는 방사선 비상과 유사한 화재, 허리케인과 같은 위험한 상황에서의 인간 행동을 분석한 최근의 연구들이 비약적으로 발전된 가상 현실(Virtual Reality, VR) 기술의 도움을 받아 인간 참여형(Human-in-the-loop, HITL) 실험 시스템을 개발하여 실험 환경의 제약을 극복하고 있는 추세이다.Currently, recent studies analyzing human behavior in hazardous situations such as fires and hurricanes, similar to radiation emergencies, are using human-in-the-loop (Human-in-the-loop) technology with the help of rapidly advanced virtual reality (VR) technology. , HITL) experimental systems are being developed to overcome limitations in the experimental environment.

또한 기존 재난 사례를 통해 수집된 자료 중 주민 개개인에 대한 미시적 수준을 다룬 자료는 미미하며, 방사선 비상 상황은 실제로 구현할 수 없는 실험 환경이기에 실제 환경에서는 인간의 인지적 특성에 따라 이동 경로나 이동 시간이 다른 특성을 반영하기 어렵다는 한계가 존재하였다.In addition, among the data collected through existing disaster cases, the data dealing with the micro level of individual residents is minimal, and since radiation emergency situations are experimental environments that cannot be realistically implemented, in real environments, movement paths and travel times vary depending on human cognitive characteristics. There was a limitation that it was difficult to reflect other characteristics.

또한 시뮬레이션 환경 구현 시, 단일 시뮬레이터에서 구현할 수 있는 행위자의 물리적 상태 모사에 한계가 분명히 존재하여 실제 환경과 유사한 시뮬레이션 환경을 구현하는데 어려움이 존재하였다.Additionally, when implementing a simulation environment, there were clear limitations in simulating the physical state of the actor that could be implemented in a single simulator, making it difficult to implement a simulation environment similar to the real environment.

본 발명은 행위자 기반 시뮬레이션에 인간참여형 실험 시스템을 접목하여 특정 시나리오에 대한 시뮬레이션을 수행하기 위함이다.The purpose of the present invention is to perform simulation for a specific scenario by combining a human participation experimental system with agent-based simulation.

본 발명은 행위자 기반의 시뮬레이터에서 행위자의 움직임과 RTE(Real Time Engine)에 실시간으로 연동하기 위함이다.The purpose of the present invention is to link the actor's movements and RTE (Real Time Engine) in real time in an actor-based simulator.

본 개시의 실시 예에 따르면, 제1 에이전트를 포함하는 제1 시뮬레이터 및 제2 에이전트를 포함하는 제2 시뮬레이터를 포함하는 행위자 상태 연동 시뮬레이션 시스템에 있어서, 상기 제1 에이전트가 상기 제1 에이전트의 행동에 대응하는 상태정보를 상기 제2 에이전트에 송신하고, 상기 제2 에이전트는 상기 제1 에이전트의 행동에 대응하는 상태정보에 기초하여 행동하는, 행위자 상태 연동 시뮬레이션 시스템을 개시한다. According to an embodiment of the present disclosure, in an agent state-linked simulation system including a first simulator including a first agent and a second simulator including a second agent, the first agent responds to the actions of the first agent. A simulation system linked to agent states is disclosed, in which corresponding state information is transmitted to the second agent, and the second agent acts based on the state information corresponding to the behavior of the first agent.

또한, 상기 제1 에이전트에 포함된 복수의 에이전트 각각은 상기 제2 에이전트에 포함된 복수의 에이전트 중 어느 하나에 대응하는, 행위자 상태 연동 시뮬레이션 시스템을 포함할 수 있다.Additionally, each of the plurality of agents included in the first agent may include an agent state-linked simulation system corresponding to one of the plurality of agents included in the second agent.

또한, 상기 제1 시뮬레이터는 행위자 기반의 시뮬레이션 모델링 도구이고, 상기 제2 시뮬레이터는 실시간 엔진 시뮬레이터를 포함할 수 있다. Additionally, the first simulator may be an agent-based simulation modeling tool, and the second simulator may include a real-time engine simulator.

또한, 상기 제1 시뮬레이터는 애니로직(AnyLogic)이고, 상기 제2 시뮬레이터는 유니티(Unity)엔진일 수 있다. Additionally, the first simulator may be AnyLogic, and the second simulator may be the Unity engine.

또한, 상기 제1 에이전트에 포함된 복수의 에이전트 각각은, 상기 제1 에이전트에 포함된 복수의 에이전트 각각에 대응하는 상태정보를 상기 제2 에이전트에 포함된 복수의 에이전트 중 대응하는 에이전트에 송신할 수 있다.Additionally, each of the plurality of agents included in the first agent may transmit status information corresponding to each of the plurality of agents included in the first agent to the corresponding agent among the plurality of agents included in the second agent. there is.

또한, 상기 상태정보는 상기 제1 에이전트의 행동에 대응하는 위치, 방향, 속도, 형태 및 규모 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.Additionally, the status information may include at least one of location, direction, speed, shape, and scale corresponding to the action of the first agent.

또한, 상기 행위자 상태 연동 시뮬레이션 시스템은, 상기 제1 에이전트 및 상기 제2 에이전트의 동기화 발생 오류를 계산하고, 사용자 매개변수를 이용하여 상기 제2 에이전트의 속도를 조정하는 상태 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.In addition, the agent state linked simulation system may further include a state controller that calculates a synchronization error between the first agent and the second agent and adjusts the speed of the second agent using a user parameter. .

또한, 상기 동기화 발생 오류는 상기 제1 에이전트의 위치 및 상기 제2 에이전트의 위치에 기초하여 계산된 값을 포함할 수 있다.Additionally, the synchronization error may include a value calculated based on the location of the first agent and the location of the second agent.

또한, 상기 행위자 상태 연동 시뮬레이션 시스템은, 시뮬레이션을 출력하는 출력장치를 더 포함할 수 있다.Additionally, the agent state-linked simulation system may further include an output device that outputs a simulation.

또한, 상기 행위자 상태 연동 시뮬레이션을 관찰하기 위한 VR 장치 및 HMD(Head mounted display)중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.In addition, it may further include at least one of a VR device and a head mounted display (HMD) for observing the agent state-linked simulation.

또한, 제1 에이전트를 포함하는 제1 시뮬레이터 및 제2 에이전트를 포함하는 제2 시뮬레이터를 포함하는 행위자 상태 연동 시뮬레이션 방법에 있어서, 상기 제1 에이전트가 상기 제1 에이전트의 행동에 대응하는 상태정보를 상기 제2 에이전트에 송신하는 단계; 상기 제2 에이전트는 상기 제1 에이전트의 행동에 대응하는 상태정보에 기초하여 행동하는 단계; 및 상기 제1 에이전트 및 상기 제2 에이전트의 동기화 발생 오류를 계산하고, 상기 동기화 발생 오류 및 사용자 매개변수를 이용하여 상기 제2 에이전트의 속도를 조절하는 단계를 포함하는, 행위자 상태 연동 시뮬레이션 방법을 포함할 수 있다.In addition, in the agent state-linked simulation method including a first simulator including a first agent and a second simulator including a second agent, the first agent transmits state information corresponding to the behavior of the first agent. transmitting to a second agent; the second agent acting based on state information corresponding to the first agent's actions; and calculating a synchronization error of the first agent and the second agent, and adjusting the speed of the second agent using the synchronization error and a user parameter. can do.

본 발명은 행위자 기반 시뮬레이션에 인간참여형 실험 시스템을 접목하여 특정 시나리오에 대한 시뮬레이션을 수행함으로써 행위자의 행동 특성이 반영된 재난 시뮬레이션을 제공하기 위함이다.The purpose of the present invention is to provide a disaster simulation that reflects the behavioral characteristics of actors by performing simulations for specific scenarios by combining agent-based simulation with a human participation experimental system.

본 발명은 행위자 기반의 시뮬레이터에서 행위자의 움직임과 RTE(Real Time Engine)에 실시간으로 연동함으로써 실제 상황에서 행위자 행동 특성이 반영된 시뮬레이션을 제공하기 위함이다.The purpose of the present invention is to provide a simulation that reflects the actor's behavior characteristics in real situations by linking the actor's movements and RTE (Real Time Engine) in real time in an agent-based simulator.

도 1은 본 개시의 실시예에 따른 시뮬레이션 시나리오를 나타낸 것이다.
도 2는 본 개시의 실시 예에 따른 제1 시뮬레이터에 포함된 제1 에이전트 및 제2 시뮬레이터에 포함된 제2 에이전트의 연동 구조를 나타낸 것이다.
도 3은 본 개시의 실시 예에 따른 제1 시뮬레이터가 복수개의 실시간 시뮬레이터와 연결된 예시를 나타낸 것이다. Figure 1 shows a simulation scenario according to an embodiment of the present disclosure.
Figure 2 shows an interworking structure of a first agent included in a first simulator and a second agent included in a second simulator according to an embodiment of the present disclosure.
Figure 3 shows an example in which a first simulator is connected to a plurality of real-time simulators according to an embodiment of the present disclosure.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 '모듈' 및 '부'는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, embodiments disclosed in the present specification will be described in detail with reference to the attached drawings. However, identical or similar components will be assigned the same reference numbers regardless of reference numerals, and duplicate descriptions thereof will be omitted. The suffixes 'module' and 'part' for components used in the following description are given or used interchangeably only considering the ease of writing the specification, and do not have distinct meanings or roles in themselves. Additionally, in describing the embodiments disclosed in this specification, if it is determined that detailed descriptions of related known technologies may obscure the gist of the embodiments disclosed in this specification, the detailed descriptions will be omitted. In addition, the attached drawings are only for easy understanding of the embodiments disclosed in this specification, and the technical idea disclosed in this specification is not limited by the attached drawings, and all changes included in the spirit and technical scope of the present invention are not limited. , should be understood to include equivalents or substitutes.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms containing ordinal numbers, such as first, second, etc., may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '직접 연결되어' 있다거나 '직접 접속되어' 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is said to be 'connected' or 'connected' to another component, it is understood that it may be directly connected or connected to the other component, but that other components may exist in between. It should be. On the other hand, when a component is mentioned as being 'directly connected' or 'directly connected' to another component, it should be understood that there are no other components in between.

본 개시의 실시 예에 따르면, 원자력 발전소, 태풍, 허리케인 등과 같은 재해 또는 위험한 상황에 서의 인간 행동을 분석한 최근의 연구들이 비약적으로 발전된 가상 현실(Virtual Reality, VR) 기술의 도움을 받아 인간 참여형(Human-in-the-loop, HITL) 실험 시스템이 개발되고 있으며, 시스템 공학적인 관점에서 방사능 재난 소개 시스템을 바라보고, 선진 정보 통신 기술을 이용하여 인간의 물리적-인지적 능력에 따른 소개 거동을 시험하기 위한 기반 시뮬레이션이 등장하고 있다. According to an embodiment of the present disclosure, recent studies analyzing human behavior in disasters or dangerous situations such as nuclear power plants, typhoons, hurricanes, etc. have been conducted with the help of rapidly developed virtual reality (VR) technology to enable human participation. (Human-in-the-loop, HITL) experimental system is being developed, looking at the radiation disaster evacuation system from a systems engineering perspective, and using advanced information and communication technology to evaluate evacuation behavior according to human physical and cognitive capabilities. Simulation bases for testing are emerging.

이에 따라 광역 비상시 소개자의 개인별 인지적 행동 특성 분석을 위한 인간 참여형 통합 실험 시스템 개발 필요성에 따른 시뮬레이션 방법 및 시스템을 개발하고자 하며, 해당 실시예에서 행위자 기반의 시뮬레이터에서 행위자의 움직임을 RTE(real time engine)에 실시간으로 연동하고자 한다,Accordingly, we would like to develop a simulation method and system according to the need to develop a human-participating integrated experimental system for analyzing the individual cognitive behavioral characteristics of introducers in a wide-area emergency. In the corresponding embodiment, the actor's movements in the agent-based simulator are analyzed using a real time engine (RTE). ) in real time,

본 개시의 실시 예에 따른 가상현실 시뮬레이션은 VR 장치 등과 같은 HMD를 이용한 시뮬레이션 시스템을 개시한다.Virtual reality simulation according to an embodiment of the present disclosure discloses a simulation system using an HMD such as a VR device.

본 개시의 시뮬레이션 시스템은 복수개의 시뮬레이터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나 이상의 에이전트를 포함하는 제1 시뮬레이터 및 적어도 하나 이상의 에이전트를 포함하는 제2 시뮬레이터를 포함하는 시스템일 수 있다.The simulation system of the present disclosure may include a plurality of simulators. For example, the system may include a first simulator including at least one agent and a second simulator including at least one agent.

예를 들어, 에이전트들은 실제 재난 상황에서 발생할 수 있는 시나리오 및 행동 양식을 기초로 달리기, 방향전환 및 멈춤 등의 즉각적인 행동 양식을 가질 수 있을 것이다.For example, agents may have immediate behavioral patterns such as running, turning, and stopping based on scenarios and behavior patterns that may occur in actual disaster situations.

이때, 에이전트는 자율성을 가진 소프트웨어 엔터티를 의미할 수 있으며, 시뮬레이터에서 행동하는 행위자를 의미할 수 있다. 본 개시는 재난 대피 등의 시뮬레이션 상황을 가정하므로, 에이전트는 복수로 존재하는 것이 바람직할 것이다. At this time, the agent may refer to a software entity with autonomy and may refer to an actor acting in a simulator. Since the present disclosure assumes a simulation situation such as disaster evacuation, it would be desirable for a plurality of agents to exist.

본 개시의 에이전트 각각은 미리 정해진 상태정보에 기초하여 행동할 수 있으며, 상기 상태정보는 에이전트의 행동에 대응하는 위치, 방향, 속도, 형태 및 규모 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. Each agent of the present disclosure may act based on predetermined state information, and the state information may include at least one of location, direction, speed, shape, and scale corresponding to the agent's action.

이때, 에이전트의 형태는 단일 엔터티에 포함되는 사람, 객체(차량 등) 및 복수의 단일 엔터티의 집합인 군중(Crowd) 등 시뮬레이션 가능한 다양한 오브젝트를 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다. 또한 상기 에이전트는 시뮬레이터에서의 행위자 위치나 행동을 가상 환경(RTE)에 반영할 수 있을 것이다.At this time, the form of the agent should be interpreted as including various objects that can be simulated, such as people, objects (vehicles, etc.) included in a single entity, and a crowd that is a collection of multiple single entities. Additionally, the agent may be able to reflect the actor's location or behavior in the simulator to the virtual environment (RTE).

이하 도 1을 참고하여 본 개시의 실시 예에 따른 시뮬레이션 시스템 및 시뮬레이션 방법을 설명한다.Hereinafter, a simulation system and simulation method according to an embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIG. 1.

도 1은 본 개시의 실시예에 따른 시뮬레이션 시나리오를 나타낸 것이다.Figure 1 shows a simulation scenario according to an embodiment of the present disclosure.

본 개시의 실시 예에 따른 시뮬레이션 시스템은 제1 시뮬레이터(6), 제2 시뮬레이터(7) 및 시뮬레이션을 관찰하기 위한 헤드 마운티드 디스플레이(12)를 포함할 수 있다.The simulation system according to an embodiment of the present disclosure may include a first simulator 6, a second simulator 7, and a head mounted display 12 for observing the simulation.

도 1을 참고하면, 제1 시뮬레이터(6)에 포함된 에이전트(4)는 제2 시뮬레이터(7)에 포함된 에이전트(5)에 대응될 수 있다. 또한 제1 시뮬레이터(6)에 포함된 다른 에이전트(3)는 제2 시뮬레이터(7)에 포함된 또 다른 에이전트(13)에 대응될 수 있다.Referring to FIG. 1, the agent 4 included in the first simulator 6 may correspond to the agent 5 included in the second simulator 7. Additionally, another agent 3 included in the first simulator 6 may correspond to another agent 13 included in the second simulator 7.

이때, 각각의 에이전트는 상태정보를 가지고 있으며, 해당 상태정보에 따라 다른 행동양식을 가질수 있다. At this time, each agent has state information and may have different behavior patterns depending on the state information.

예를 들어, 제2 시뮬레이터(7)의 또 다른 에이전트(13)와 같이 에이전트의 상태정보 중 형태 또는 규모에 대한 상태값이 군중(crowd)인 경우, 해당 에이전트는 복수의 엔터티로 구성된 그룹일 수 있을 것이다.For example, if the status value for the form or size of the agent's status information is crowd, such as another agent 13 of the second simulator 7, the agent may be a group composed of a plurality of entities. There will be.

본 개시의 실시 예에 따르면, 제1 시뮬레이터(6)의 에이전트(4)는 미리 정해진 자신의 행동에 대응하는 상태정보를 상기 제2 시뮬레이터(7)의 에이전트(5)에 송신할 수 있으며, 제1 시뮬레이터(6)의 다른 에이전트(3) 또한 미리 정해진 상태정보를 제2 시뮬레이터(7)의 또 다른 에이전트(13)에 송신할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the agent 4 of the first simulator 6 may transmit status information corresponding to its predetermined behavior to the agent 5 of the second simulator 7, Another agent 3 of the first simulator 6 may also transmit predetermined status information to another agent 13 of the second simulator 7.

예를 들어, 제1 시뮬레이터(6)의 에이전트(3,4)와 제2 시뮬레이터(7)에 해당하는 제2 시뮬레이터(7)의 에이전트(5,13)가 각각 통신을 하며, 제1 시뮬레이터(6)의 에이전트(3,4)는 실시간 엔진에 해당하는 제2 시뮬레이터(7)의 에이전트(5,13) 각각에 위치정보, 방향정보, 속도정보 중 적어도 하나의 정보를 전달할 수 있다.For example, the agents 3 and 4 of the first simulator 6 and the agents 5 and 13 of the second simulator 7 corresponding to the second simulator 7 communicate, respectively, and the first simulator ( The agents 3 and 4 of 6) can transmit at least one piece of information among location information, direction information, and speed information to each of the agents 5 and 13 of the second simulator 7, which corresponds to a real-time engine.

또는 제1 시뮬레이터의 에이전트(3,4)는 제2 시뮬레이터(7)의 에이전트(5,13) 각각의 형태 및 규모정보 중 적어도 하나의 정보를 송신할 수 있다.Alternatively, the agents 3 and 4 of the first simulator may transmit at least one piece of information among the shape and size information of each of the agents 5 and 13 of the second simulator 7.

도 1에 나타난 바와, 같이 제1 시뮬레이터(6)의 에이전트(3,4)는 제2 시뮬레이터(7)의 에이전트(5,13)의 일정 시간 이후의 위치에 대응되는 것을 알 수 있으므로, 제1 시뮬레이터의 에이전트(3,4)의 상태정보를 수신한 제2 시뮬레이터(7)의 에이전트(5,13)는 수신한 상태정보에 기초하여 위치정보(목적지), 방향정보 및 속도정보에 따라 행동할 수 있을 것이다.As shown in FIG. 1, it can be seen that the agents 3 and 4 of the first simulator 6 correspond to the positions of the agents 5 and 13 of the second simulator 7 after a certain time, so the first simulator 6 The agents (5, 13) of the second simulator (7), which have received the status information of the agents (3, 4) of the simulator, act according to the location information (destination), direction information, and speed information based on the received status information. You will be able to.

또한, 제2 시뮬레이터(7)의 에이전트의 상태정보 중 형태 및 규모정보에 기초하여 에이전트의 행동이 달라질 수 있다.Additionally, the agent's behavior may vary based on the shape and scale information among the agent's status information of the second simulator 7.

예를 들어, 제1 시뮬레이터(6)의 에이전트(3)와 대응되는 제2 시뮬레이터(7)의 에이전트(13)의 상태가 군중(Crowd)에 해당하는 경우, 에이전트(13)의 군중에 포함된 단일 엔터티 각각은 서로 상호작용(서로 멀어지거나, 특정 엔터티끼리 뭉쳐 이동하는 등)하여 움직이는 것도 가능하다.For example, if the status of the agent 3 of the first simulator 6 and the agent 13 of the second simulator 7 corresponding to the crowd corresponds to the crowd, the status of the agent 13 included in the crowd It is also possible for single entities to move by interacting with each other (moving away from each other, moving specific entities together, etc.).

본 개시의 실시 예에 따르면, 행위자 상태 연동 시뮬레이션 시스템은, 시뮬레이션을 관찰할 수 있는 VR 장치(12)를 더 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present disclosure, the agent state-linked simulation system may further include a VR device 12 capable of observing the simulation.

VR 장치(12)의 시뮬레이션 관찰자는 제2 시뮬레이터(7) 상 임의의 위치에 배치될 수 있다.The simulation observer of the VR device 12 can be placed at any position on the second simulator 7.

VR 장치(12)는 디스플레이가 구비된 출력장치에 해당하며, 상기 행위자 상태 연동 시뮬레이션을 관찰하기 위한 HMD에 해당할 수 있다.The VR device 12 corresponds to an output device equipped with a display and may correspond to an HMD for observing the agent state-linked simulation.

다만, 이는 실시예에 불가하며 반드시 VR 장치에 한정될 필요는 없으며 일반 디스플레이가 구비된 장치에 해당하는 경우도 포함된다고 할 수 있을 것이다.However, this is not possible in the embodiment and is not necessarily limited to VR devices, and can be said to include cases corresponding to devices equipped with general displays.

이하 도 2에서 시뮬레이션 시스템에 사용되는 시뮬레이터 연동 구조를 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the simulator linkage structure used in the simulation system will be described in detail in FIG. 2.

도 2는 본 개시의 실시 예에 따른 제1 시뮬레이터(6)에 포함된 제1 에이전트(10) 및 제2 시뮬레이터(7)에 포함된 제2 에이전트(20)의 연동 구조를 나타낸 것이다.Figure 2 shows the interworking structure of the first agent 10 included in the first simulator 6 and the second agent 20 included in the second simulator 7 according to an embodiment of the present disclosure.

도 2를 참고하면, 제1 시뮬레이터(6)는 행위자 기반의 시뮬레이션 모델링 도구이고, 상기 제2 시뮬레이터(7)는 실시간 엔진 시뮬레이터일 수 있다. Referring to FIG. 2, the first simulator 6 may be an agent-based simulation modeling tool, and the second simulator 7 may be a real-time engine simulator.

예를 들어, 제1 시뮬레이터(6)는 행위자 기반 모형을 지원하는 소프트웨어인 애니로직(Anylogic)이며, 제2 시뮬레이터(7)는 VR을 연동한 유니티(Unity)일 수 있다. For example, the first simulator 6 may be Anylogic, a software that supports an agent-based model, and the second simulator 7 may be Unity, which integrates VR.

본 개시의 실시 예에 따르면, 제1 시뮬레이터(6)의 에이전트(10)는 제2 시뮬레이터(7)의 에이전트(20)에 전달하기 위한 연결정보(Connection), 위치정보(SendPos), 포트정보(Port), 좌표정보(InitialX), 움직임정보(Move)를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the agent 10 of the first simulator 6 includes connection information (Connection), location information (SendPos), and port information ( Port), coordinate information (InitialX), and movement information (Move).

구체적으로 연결정보는 제2 에이전트(20)와 연결하기 위한 IP 주소를 의미할 수 있으며, 위치정보는 제2 에이전트(20)에 전송하기 위한 3차원 시뮬레이션 공간의 좌표정보(x,y,z)일 수 있다.Specifically, the connection information may mean an IP address for connecting to the second agent 20, and the location information may be coordinate information (x, y, z) of a three-dimensional simulation space for transmission to the second agent 20. It can be.

제2 시뮬레이터(7)의 제2 에이전트(20)는 통신부(Communication), 행동부(Movement), 애니메이션부(Animation)를 포함할 수 있다. 본 개시의 실시 예에 따르면, 제1 시뮬레이터의 에이전트는 제2 시뮬레이터의 에이전트와 연동하기 위한 네트워크 정보를 제2 시뮬레이터의 에이전트에 전송할 수 있다. The second agent 20 of the second simulator 7 may include a communication unit, an action unit, and an animation unit. According to an embodiment of the present disclosure, the agent of the first simulator may transmit network information for interworking with the agent of the second simulator to the agent of the second simulator.

예를 들어, 제2 에이전트(20)의 위치수신부(PositionListener)는 해당 에이전트의 상태정보를 수신하고 해당 정보를 행동부로 전달할 수 있다. 제2 에이전트는(20) 제1 에이전트(10)에서 수신한 IP 정보 및 위치정보를 이용하여 상태정보를 연동할 수 있다. For example, the position listener (PositionListener) of the second agent 20 may receive status information of the agent and transmit the information to the action unit. The second agent 20 can link status information using the IP information and location information received from the first agent 10.

이로 인해 제1 에이전트(10)는 제2 에이전트(20) 각각과 직접 통신하게된다. 즉 제1 시뮬레이터와 제2 시뮬레이터의 시스템 단위로 통신이 이루어지지 않는다. 이러한 분산 연결은 시스템에 높은 수준의 유연성을 제공할 수 있다.This allows the first agent 10 to communicate directly with each of the second agents 20. That is, communication does not occur on a system basis between the first simulator and the second simulator. These distributed connections can provide a high level of flexibility to the system.

본 개시의 실시 예에 따른 제2 에이전트(20)의 행동부는 에이전트가 단일 엔터티로 구성되는 경우 행동을 제어하는 네비게이터(Navigator), 제2 에이전트(20)가 복수개의 엔터티로 구성되는 경우 행동을 제어하는 군중 컨트롤러(CrowdController), 무버(Mover)를 포함할 수 있다.The action unit of the second agent 20 according to an embodiment of the present disclosure is a navigator that controls the behavior when the agent is composed of a single entity, and controls the behavior when the second agent 20 is composed of a plurality of entities. Can include CrowdController and Mover.

또한, 제2 에이전트(20)의 애니메이션부는 시뮬레이션 환경을 구현할 수 있는 애니메이터를 포함할 수 있다.Additionally, the animation unit of the second agent 20 may include an animator capable of implementing a simulation environment.

한편, 제1 에이전트(10)와 제2 에이전트(20)가 통신하더라도, 제1 시뮬레이터는 실시간 동작 엔진에 해당하지 않으므로 제1 에이전트(10)와 제2 에이전트(20) 상에는 동기화 오류가 발생할 수 있다.Meanwhile, even if the first agent 10 and the second agent 20 communicate, a synchronization error may occur on the first agent 10 and the second agent 20 because the first simulator does not correspond to a real-time operation engine. .

구체적으로 동기화 오류는 제1 시뮬레이터(6)의 에이전트와 실시간 엔진에 해당하는 제2 시뮬레이터(7)의 에이전트 사이에서 발생하는 상태차이를 의미할 수 있다. 상기 상태차이가 발생하는 경우, 결국 두 시뮬레이터는 동기화되지 않는 오류가 발생한다.Specifically, a synchronization error may mean a state difference that occurs between the agent of the first simulator 6 and the agent of the second simulator 7, which is a real-time engine. When the above state difference occurs, an error occurs in which the two simulators are not synchronized.

이때, 동기화 발생 오류는 상기 제1 에이전트의 위치 및 상기 제2 에이전트의 위치에 기초하여 계산될 수 있을 것이다.At this time, the synchronization error may be calculated based on the location of the first agent and the location of the second agent.

이를 보완하기 위하여 본 개시의 실시 예에 따른 행위자 상태 연동 시뮬레이션 시스템은, 상기 제1 에이전트 및 상기 제2 에이전트의 동기화 발생 오류를 계산하고, 사용자 매개변수를 이용하여 상기 제2 에이전트의 속도를 조정하는 상태 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.In order to complement this, the agent state linked simulation system according to an embodiment of the present disclosure calculates a synchronization error of the first agent and the second agent and adjusts the speed of the second agent using a user parameter. Additional state controllers may be included.

구체적으로 상태 컨트롤러는 동기화 오류를 사용하여 제2 시뮬레이터의 실시간 에이전트의 상태를 결정 및 보정할 수 있다. 상태 컨트롤러는 에이전트의 형태 및 규모에 따라 동기화 발생 오류를 보완하기 위한 사용자 매개변수를 다르게 설정할 수 있다. Specifically, the state controller may use the synchronization error to determine and correct the state of the real-time agent of the second simulator. The state controller can set different user parameters to compensate for synchronization errors depending on the type and size of the agent.

예를 들어, 에이전트의 형태 및 규모정보가 사람에 해당하는 보행자, 차량 및 군중 등에 따라 적합한 사용자 매개변수가 할당될 수 있다.For example, appropriate user parameters can be assigned depending on the type and size of the agent, such as pedestrians, vehicles, and crowds, which correspond to people.

다시 도 1을 예시로 설명한다.Again, Figure 1 will be described as an example.

도 1을 참고하면, 본 개시의 실시 예에 따른 상태 컨트롤러는 제1 시뮬레이터(6)의 에이전트(3)의 위치 및 이동 후 제2 시뮬레이터(7)의 에이전트(14)의 위치에 기초하여 동기화 발생 오류를 계산할 수 있다. Referring to FIG. 1, the state controller according to an embodiment of the present disclosure generates synchronization based on the position of the agent 3 of the first simulator 6 and the position of the agent 14 of the second simulator 7 after movement. Error can be calculated.

상태 컨트롤러는 제1 시뮬레이터(6)의 에이전트(3) 및 이동 후 제2 시뮬레이터(7)의 에이전트(14)의 형태 및 규모정보에 기초하여 사용자 매개변수를 조정할 수 있다.The state controller may adjust user parameters based on the shape and size information of the agent 3 of the first simulator 6 and the agent 14 of the second simulator 7 after movement.

이후 상태 컨트롤러는 상기 동기화 발생 오류와 상기 사용자 매개변수를 이용하여 이동중인 제2 시뮬레이터(7)의 에이전트(14)의 속도를 조절할 수 있다.Afterwards, the state controller can adjust the speed of the moving agent 14 of the second simulator 7 using the synchronization error and the user parameter.

예를 들어, 제2 시뮬레이터(7)의 에이전트(14)는 현재 위치와 에이전트(3)로부터 수신한 위치(목적지)에 대한 거리가 멀수록 속도정보를 빠른 속도로 설정할 수 있다. 마찬가지로 현재위치와 목적지가 가까울수록 느린 속도로 설정 속도정보를 조정할 수 있다.For example, the agent 14 of the second simulator 7 may set the speed information at a faster speed as the distance between the current location and the location (destination) received from the agent 3 increases. Likewise, the closer the current location is to the destination, the slower the speed setting can be adjusted.

또한 사용자 매개변수는 속도 변화율에 영향을 미치는 운동량으로 작용하는 감쇠계수를 포함할 수 있다. 또는 목적지의 거리에 기초하여 이득(gain)값이 설정되는 이득 계수를 포함할 수 있다.User parameters can also include a damping coefficient, which acts as a momentum factor that affects the rate of change of velocity. Alternatively, it may include a gain coefficient whose gain value is set based on the distance to the destination.

위와 같이 다양한 매개변수가 실시간 시뮬레이터의 에이전트의 동작에 영향을 줄 수 있다. 이러한 매개변수는 실시간 시뮬레이터의 에이전트에 유연한 동작을 제공할 수 있을 것이다.As mentioned above, various parameters can affect the behavior of the agent in the real-time simulator. These parameters will be able to provide flexible behavior to agents in real-time simulators.

도 3은 본 개시의 실시 예에 따른 제1 시뮬레이터가 복수개의 실시간 시뮬레이터와 연결된 예시를 나타낸 것이다. 앞서 설명한 바와 같이, 제1 시뮬레이터는 애니로직(Anylogic)과 같은 모델링 엔진에 해당하며, 제1 시뮬레이터와 연결되는 다른 시뮬레이터는 실시간 시뮬레이션 엔진일 수 있다.Figure 3 shows an example in which a first simulator is connected to a plurality of real-time simulators according to an embodiment of the present disclosure. As described above, the first simulator corresponds to a modeling engine such as Anylogic, and another simulator connected to the first simulator may be a real-time simulation engine.

도 3을 참고하면, 제1 시뮬레이터의 에이전트(31)는 자신의 상태정보를 복수개의 실시간 시뮬레이터의 에이전트(32,33)에게 각각 전송할 수 있다.Referring to FIG. 3, the agent 31 of the first simulator can transmit its status information to the agents 32 and 33 of a plurality of real-time simulators, respectively.

복수개의 실시간 시뮬레이터에 포함된 에이전트 각각은 전송받은 상태정보를 이용하여 실시간 행위자 상태 연동 시뮬레이션을 구현할 수 있을 것이다.Each agent included in a plurality of real-time simulators will be able to implement real-time agent state-linked simulation using the transmitted state information.

전술한 본 발명은, 시뮬레이션 구현 방법으로 알고리즘의 시계열적 구성에 따라 구현 가능하며, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있다.The above-described present invention can be implemented according to the time-series structure of the algorithm using a simulation implementation method, and can be implemented as computer-readable code on a program-recorded medium. Computer-readable media includes all types of recording devices that store data that can be read by a computer system. Examples of computer-readable media include HDD (Hard Disk Drive), SSD (Solid State Disk), SDD (Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage device, etc. There is.

Claims (11)

제1 에이전트를 포함하는 제1 시뮬레이터 및 제2 에이전트를 포함하는 제2 시뮬레이터를 포함하는 행위자 상태 연동 시뮬레이션 시스템에 있어서,
상기 제1 에이전트가 상기 제1 에이전트의 행동에 대응하는 상태정보를 상기 제2 에이전트에 송신하고,
상기 제2 에이전트는 상기 제1 에이전트의 행동에 대응하는 상태정보에 기초하여 행동하는,
행위자 상태 연동 시뮬레이션 시스템.In an agent state-linked simulation system including a first simulator including a first agent and a second simulator including a second agent,
The first agent transmits status information corresponding to the actions of the first agent to the second agent,
The second agent acts based on state information corresponding to the actions of the first agent,
Actor state linked simulation system. 제 1항에 있어서,
상기 제1 에이전트에 포함된 복수의 에이전트 각각은 상기 제2 에이전트에 포함된 복수의 에이전트 중 어느 하나에 대응하는,
행위자 상태 연동 시뮬레이션 시스템.According to clause 1,
Each of the plurality of agents included in the first agent corresponds to one of the plurality of agents included in the second agent,
Actor state linked simulation system. 제 1항에 있어서,
상기 제1 시뮬레이터는 행위자 기반의 시뮬레이션 모델링 도구이고, 상기 제2 시뮬레이터는 실시간 엔진 시뮬레이터인,
행위자 상태 연동 시뮬레이션 시스템.According to clause 1,
The first simulator is an agent-based simulation modeling tool, and the second simulator is a real-time engine simulator,
Actor state linked simulation system. 제 3항에 있어서,
상기 제1 시뮬레이터는 애니로직(AnyLogic)이고, 상기 제2 시뮬레이터는 유니티(Unity)엔진인,
행위자 상태 연동 시뮬레이션 시스템.According to clause 3,
The first simulator is AnyLogic, and the second simulator is a Unity engine,
Actor state linked simulation system. 제 2항에 있어서,
상기 제1 에이전트에 포함된 복수의 에이전트 각각은,
상기 제1 에이전트에 포함된 복수의 에이전트 각각에 대응하는 상태정보를 상기 제2 에이전트에 포함된 복수의 에이전트 중 대응하는 에이전트에 송신하는,
행위자 상태 연동 시뮬레이션 시스템.According to clause 2,
Each of the plurality of agents included in the first agent,
Transmitting status information corresponding to each of the plurality of agents included in the first agent to a corresponding agent among the plurality of agents included in the second agent,
Actor state linked simulation system. 제 1항에 있어서,
상기 상태정보는 상기 제1 에이전트의 행동에 대응하는 위치, 방향, 속도, 형태 및 규모 중 적어도 하나를 포함하는,
행위자 상태 연동 시뮬레이션 시스템.According to clause 1,
The state information includes at least one of location, direction, speed, shape, and scale corresponding to the action of the first agent,
Actor state linked simulation system. 제 1항에 있어서,
상기 행위자 상태 연동 시뮬레이션 시스템은,
상기 제1 에이전트 및 상기 제2 에이전트의 동기화 발생 오류를 계산하고, 상기 동기화 발생 오류 및 사용자 매개변수를 이용하여 상기 제2 에이전트의 속도를 조정하는 상태 컨트롤러를 더 포함하는,
행위자 상태 연동 시뮬레이션 시스템.According to clause 1,
The agent state-linked simulation system is,
Further comprising a state controller that calculates a synchronization error of the first agent and the second agent and adjusts the speed of the second agent using the synchronization error and a user parameter,
Actor state linked simulation system. 제 7항에 있어서,
상기 동기화 발생 오류는 상기 제1 에이전트의 위치 및 상기 제2 에이전트의 위치에 기초하여 계산된 값을 포함하는,
행위자 상태 연동 시뮬레이션 시스템.According to clause 7,
The synchronization error includes a value calculated based on the location of the first agent and the location of the second agent,
Actor state linked simulation system. 제 1항에 있어서,
상기 행위자 상태 연동 시뮬레이션 시스템은,
시뮬레이션을 출력하는 출력장치를 더 포함하는,
행위자 상태 연동 시뮬레이션 시스템.According to clause 1,
The agent state-linked simulation system is,
Further comprising an output device for outputting the simulation,
Actor state linked simulation system. 제 1항에 있어서
상기 행위자 상태 연동 시뮬레이션을 관찰하기 위한 VR 장치 및 HMD중 적어도 하나를 더 포함하는,
행위자 상태 연동 시뮬레이션 시스템.In paragraph 1
Further comprising at least one of a VR device and a HMD for observing the agent state linked simulation,
Actor state linked simulation system. 제1 에이전트를 포함하는 제1 시뮬레이터 및 제2 에이전트를 포함하는 제2 시뮬레이터를 포함하는 행위자 상태 연동 시뮬레이션 방법에 있어서,
상기 제1 에이전트가 상기 제1 에이전트의 행동에 대응하는 상태정보를 상기 제2 에이전트에 송신하는 단계;
상기 제2 에이전트는 상기 제1 에이전트의 행동에 대응하는 상태정보에 기초하여 행동하는 단계; 및 상기 제1 에이전트 및 상기 제2 에이전트의 동기화 발생 오류를 계산하고, 상기 동기화 발생 오류 및 사용자 매개변수를 이용하여 상기 제2 에이전트의 속도를 조절하는 단계를 포함하는,
행위자 상태 연동 시뮬레이션 방법.In an agent state-linked simulation method including a first simulator including a first agent and a second simulator including a second agent,
transmitting, by the first agent, status information corresponding to the actions of the first agent to the second agent;
the second agent acting based on state information corresponding to the first agent's actions; And calculating a synchronization error of the first agent and the second agent, and adjusting the speed of the second agent using the synchronization error and a user parameter.
Actor state linked simulation method.
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