Procedural modeling of cities with semantic information for crowd simulation

En aquesta tesi de màster es presenta un sistema per a la generació procedural de ciutats poblades. Avui en dia poblar entorns virtuals grans tendeix a ser una tasca que requereix molt d’esforç i temps, i típicament la feina d’artistes o programadors experts. Amb aquest sistema es vol proporcionar una eina que permeti als usuaris generar entorns poblats d’una manera més fàcil i ràpida, mitjançat l’ús de tècniques procedurals. Les contribucions principals inclouen: la generació d’una ciutat virtual augmentada semànticament utilitzant modelat procedural basat en gramàtiques de regles, la generació dels seus habitants virtuals utilitzant dades estadístiques reals, i la generació d’agendes per a cada individu utilitzant també un mètode procedural basat en regles, el qual combina la informació semàntica de la ciutat amb les característiques i necessitats dels agents autònoms. Aquestes agendes individuals són usades per a conduir la simulació dels habitants, i poden incloure regles com a tasques d’alt nivell, l’avaluació de les quals es realitza al moment de començar-les. Això permet simular accions que depenguin del context, i interaccions amb altres agents.En esta tesis de máster se presenta un sistema para la generación procedural de ciudades pobladas. Hoy en día poblar entornos virtuales grandes tiende a ser una tarea que requiere de mucho tiempo y esfuerzo, y típicamente el trabajo de artistas o programadores expertos. Con este sistema se pretende proporcionar una herramienta que permita a los usuarios generar entornos poblados de un modo más fácil y rápido, mediante el uso de técnicas procedurales. Las contribuciones principales incluyen: la generación de una ciudad virtual aumentada semánticamente utilizando modelado procedural basado en gramáticas de reglas, la generación de sus habitantes virtuales utilizando datos estadísticos reales, y la generación de agendas para cada individuo utilizando también un método procedural basado en reglas, el cual combina la información semántica de la ciudad con las características y necesidades de los agentes autónomos. Estas agendas individuales son usadas para conducir la simulación de los habitantes, y pueden incluir reglas como tareas de alto nivel, la evaluación de las cuales se realiza cuando empiezan. Esto permite simular acciones que dependan del contexto, e interacciones con otros agentes.In this master thesis a framework for procedural generation of populated cities is presented. Nowadays, the population of large virtual environments tends to be a time-consuming task, usually requiring the work of expert artists or programmers. With this system we aim at providing a tool that can allow users to generate populated environments in an easier and faster way, by relying on the usage of procedural techniques. Our main contributions include: a generation of semantically augmented virtual cities using procedural modelling based on rule grammars, a generation of a virtual population using real-world data, and a generation of agendas for each individual inhabitant by using a procedural rule-based approach, which combines the city semantics with the autonomous agents characteristics and needs. The individual agendas are then used to drive a crowd simulation in the environment, and may include high-level rule tasks whose evaluation is delayed until they get triggered. This feature allows us to simulate context-dependant actions and interactions with other agents