�ݺ�ߣ

Parallel Bird Flocking Simulation
‫کننده‬ ‫تهیه‬:‫عیان‬‫ر‬‫ا‬‫ز‬ ‫لیدا‬
‫ی‬‫مواز‬ ‫های‬‫یتم‬‫ر‬‫الگو‬
2

‫مقدمه‬
‫از‬‫و‬‫پر‬‫کردن‬‫هی‬‫و‬‫گر‬‫از‬‫پرندگان‬‫در‬‫طبیعت‬‫یک‬‫تجربه‬‫بسیار‬‫یبا‬‫ز‬‫و‬‫ر‬‫باو‬‫نک‬‫ردنی‬‫می‬
‫باشد‬.‫اگرچه‬‫یک‬Flock‫گاهی‬‫اوقات‬‫از‬‫صدها‬‫و‬‫یا‬‫حتی‬‫ان‬‫ر‬‫ا‬‫ز‬‫ه‬‫پرنده‬‫تشکیل‬‫شد‬‫ه‬
‫است‬‫و‬‫به‬‫نظر‬‫می‬‫سد‬‫ر‬‫که‬‫به‬‫ت‬‫ر‬‫صو‬‫یک‬‫واحد‬‫در‬‫حال‬‫از‬‫و‬‫پر‬‫هستند‬.‫تغییر‬‫ج‬‫هت‬
‫از‬‫و‬‫پر‬‫یک‬‫حرکت‬‫سیال‬‫می‬‫باشد‬.‫پرندگان‬‫به‬‫تنهایی‬‫در‬‫هوا‬‫به‬‫هم‬‫د‬‫ر‬‫برخو‬‫ن‬‫می‬‫کنند‬
‫اگرچه‬‫آنها‬‫در‬‫نزدیکی‬‫یکدیگر‬‫اقامت‬‫ند‬‫ر‬‫دا‬.
‫پرندگان‬‫با‬‫هر‬‫سرعتی‬‫ن‬‫بدو‬‫هیچ‬‫مشکلی‬‫از‬‫موانع‬‫ر‬‫عبو‬‫می‬‫کنند‬.‫اگر‬‫یک‬flock‫در‬
‫حالیکه‬‫از‬‫د‬‫ر‬‫برخو‬‫با‬‫موانع‬(‫مثل‬‫یک‬‫خت‬‫ر‬‫د‬‫و‬‫یا‬‫یک‬‫دیوار‬)‫اجتناب‬‫می‬‫کند‬‫باز‬‫هم‬
‫تجزیه‬‫شود‬‫دو‬‫و‬‫یا‬‫چند‬flock‫کوچکتر‬‫بالفاصله‬‫پس‬‫از‬‫آن‬‫به‬‫هم‬‫ملحق‬‫خواهند‬
‫شد‬.‫اما‬‫پیاده‬‫ی‬‫ساز‬‫و‬‫انیمیشن‬‫ی‬‫ساز‬‫این‬‫خصلت‬‫بر‬‫ی‬‫و‬‫ر‬‫یک‬‫کامپیوتر‬‫یک‬‫ک‬‫ار‬
‫بسیار‬‫مشکل‬‫و‬‫پیچیده‬‫می‬‫باشد‬.
3

‫در‬‫شبیه‬‫ی‬‫ساز‬flocking،‫اشیاء‬‫در‬‫حال‬‫حرکت‬‫در‬‫یک‬flock‫ا‬‫ر‬‫آقای‬Reynolds‫در‬
‫سال‬1987"boids"‫ی‬‫نامگذار‬‫کرد‬.
‫هنگام‬‫شبیه‬‫ی‬‫ساز‬‫دسته‬،‫پرندگان‬‫هر‬boid‫قادر‬‫خواهد‬‫بود‬‫ن‬‫بدو‬‫د‬‫ر‬‫برخو‬‫به‬
‫همسایگانش‬‫و‬‫موانع‬‫حرکت‬‫کند‬،‫و‬‫موقعیت‬‫صحیح‬‫در‬‫گام‬‫بعدی‬‫ا‬‫ر‬‫پیدا‬‫خواهد‬‫کرد‬.
‫مدل‬‫ی‬‫فتار‬‫ر‬Reynolds‫ای‬‫ر‬‫ب‬‫شبیه‬‫ی‬‫ساز‬‫یک‬flock‫کوچک‬‫بسیار‬‫مفید‬‫می‬‫باشد‬،‫با‬
‫این‬‫حال‬،‫این‬‫ش‬‫و‬‫ر‬‫مانی‬‫ز‬‫که‬‫تعداد‬boid‫ها‬‫بسیار‬‫یاد‬‫ز‬‫هستند‬‫بسیار‬‫مان‬‫ز‬‫بر‬‫می‬
‫باشد‬.
4

‫ی‬‫فتار‬‫ر‬ ‫مدل‬flocking
‫با‬‫تمرکز‬‫کردن‬‫بر‬‫ی‬‫و‬‫ر‬‫مدل‬‫ی‬‫فتار‬‫ر‬Reynolds،‫در‬‫یک‬‫ه‬‫و‬‫گر‬flock،‫یک‬‫هبر‬‫ر‬
‫موقعیت‬‫هدف‬‫ا‬‫ر‬‫می‬‫داند‬.‫در‬‫همین‬،‫حال‬‫ان‬‫ر‬‫دیگ‬‫از‬‫پیروان‬‫هبر‬‫ر‬‫تقلید‬‫خو‬‫اهند‬
‫کرد‬.‫فرض‬‫کنید‬‫این‬‫ه‬‫و‬‫گر‬‫در‬‫یک‬‫فضای‬‫ن‬‫بدو‬‫هیچ‬‫مانعی‬‫در‬‫حال‬‫حرکت‬‫م‬‫ی‬
‫باشد‬.‫سه‬‫ن‬‫قانو‬‫ی‬ ‫اساس‬‫یر‬‫ز‬‫بر‬‫این‬‫فتار‬‫ر‬‫حاکم‬‫می‬‫باشد‬:
5

‫پرنده‬ ‫یک‬ ‫ی‬‫مدلساز‬
‫ذاتا‬‫یک‬‫پرنده‬‫به‬‫عنوان‬‫یک‬‫سیستم‬‫مختصاتی‬‫محلی‬(‫مانند‬‫شک‬‫ل‬3)،
‫حرکت‬‫کردن‬‫و‬‫تغییر‬‫دادن‬‫جهتش‬‫در‬‫یک‬‫فضای‬‫جهان‬(‫سیستم‬‫مخت‬‫صاتی‬
‫جهانی‬)‫و‬‫بردار‬‫سرعتش‬‫با‬‫ه‬‫ر‬‫اشا‬‫به‬‫عنوان‬‫و‬‫سرعت‬‫نشان‬‫داده‬‫شده‬
‫است‬.‫پرنده‬‫به‬‫یج‬‫ر‬‫تد‬‫در‬‫امتداد‬‫ر‬‫محو‬Z‫حرکت‬‫می‬‫کند‬.‫باال‬‫و‬‫پایین‬Y‫و‬
‫چپ‬‫و‬‫است‬‫ر‬X‫می‬‫باشد‬.‫یک‬‫پرنده‬‫در‬‫امتداد‬‫یک‬‫مسیر‬‫از‬‫پیش‬‫تعری‬‫ف‬
‫شده‬‫از‬‫و‬‫پر‬‫نمی‬،‫کند‬‫اما‬‫جهت‬‫از‬‫و‬‫پر‬‫هر‬‫فریم‬‫به‬‫عنوان‬‫نتیجه‬‫ای‬‫از‬‫تعامل‬
‫با‬‫دیگر‬‫پرندگان‬‫و‬‫محیط‬‫ا‬‫ر‬‫به‬‫ت‬‫ر‬‫صو‬‫یجی‬‫ر‬‫تد‬‫و‬‫پویا‬‫تغییر‬‫می‬‫د‬‫هد‬.‫ای‬‫ر‬‫ب‬
‫تغییر‬‫مسیر‬‫واقعی‬‫از‬‫و‬‫پر‬‫و‬‫سرعت‬،‫یک‬‫پرنده‬‫ر‬‫مجبو‬‫است‬‫باال‬‫و‬‫پ‬‫ایین‬‫د‬‫و‬‫بر‬
‫و‬‫ی‬‫مقدار‬‫از‬‫بال‬‫خود‬‫ا‬‫ر‬‫ایش‬‫ز‬‫اف‬‫و‬‫یا‬‫کاهش‬‫دهد‬.
6

‫بلند‬‫شدن‬‫با‬‫چرخش‬‫سیستم‬‫مختصات‬‫جهانی‬‫ه‬‫ر‬‫با‬‫ر‬‫د‬‫ی‬‫ر‬‫محو‬Z‫یکسان‬،‫است‬
‫باال‬‫و‬‫پایین‬‫فتن‬‫ر‬‫با‬‫چرخش‬‫سیستم‬‫مختصات‬‫جهانی‬‫ر‬‫محو‬X‫یکسان‬‫است‬.‫اندن‬‫ر‬
‫صحیح‬(‫ل‬‫حو‬‫ر‬‫محو‬‫عمودی‬)‫ای‬‫ر‬‫ب‬‫چپ‬‫یا‬‫است‬‫ر‬‫امکان‬‫پذیر‬‫نیست‬.‫پرندگان‬
‫ی‬ ‫هندس‬‫در‬‫این‬‫تحقیق‬‫بسیار‬‫شبیه‬‫به‬‫یک‬‫الک‬‫پشت‬‫سه‬‫بعدی‬‫هستند‬‫که‬
‫ی‬‫مدلساز‬‫آن‬‫بسیار‬‫شبیه‬‫با‬‫مدل‬‫واقعی‬‫می‬‫باشد‬.
‫دهد‬‫می‬ ‫نشان‬ ‫ا‬‫ر‬ ‫از‬‫و‬‫پر‬ ‫یتم‬‫ر‬‫الگو‬ ‫از‬ ‫اسکلتی‬ ‫یر‬‫ز‬ ‫د‬‫ر‬‫موا‬:
‫ی‬‫اار‬‫ت‬‫ف‬‫ر‬ ‫خواست‬‫ر‬‫د‬ ‫یک‬ ‫ی‬ ‫محاسبه‬(‫ی‬‫اه‬‫ی‬‫او‬‫ز‬bank‫و‬pitch‫اال‬‫ب‬ ‫از‬ ‫ی‬‫ادار‬‫ق‬‫م‬‫و‬)
.‫د‬‫ر‬‫دا‬‫اتگی‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫س‬‫ب‬ ‫ایط‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ح‬‫م‬‫و‬‫ادگان‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ن‬‫پر‬ ‫ار‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫گ‬‫دی‬‫ی‬‫اه‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫م‬‫ه‬‫اه‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ب‬ ‫اادیر‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ق‬‫م‬‫ان‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ی‬‫ا‬.‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ت‬‫ف‬‫ر‬ ‫ات‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫س‬‫خوا‬‫ر‬‫د‬‫ی‬‫ار‬
‫به‬ ‫منجر‬flocking‫شد‬ ‫خواهد‬.
‫ای‬‫ا‬‫ل‬‫مح‬ ‫ای‬‫ا‬‫ع‬‫واق‬ ‫اات‬‫ا‬‫ص‬‫مخت‬ ‫اتم‬‫ا‬‫س‬‫سی‬ ‫ارخش‬‫ا‬‫چ‬(‫ی‬‫اه‬‫ا‬‫ی‬‫او‬‫ز‬ ‫ی‬‫ه‬‫ر‬‫اا‬‫ا‬‫ب‬‫ر‬‫د‬bank , pitch
‫شده‬ ‫خواست‬‫ر‬‫د‬)
‫فیزیکی‬ ‫مدل‬ ‫مینه‬‫ز‬ ‫به‬ ‫وابسته‬ ‫جدید‬ ‫سرعت‬ ‫بردار‬ ‫محاسبه‬
7

‫این‬‫مدل‬‫ی‬ ‫هندس‬‫از‬‫و‬‫پر‬‫شبیه‬‫یک‬‫از‬‫و‬‫پر‬‫طبیعی‬‫است‬‫که‬‫ایی‬‫ر‬‫کا‬‫و‬‫محاسب‬‫ات‬‫آن‬
‫تقریبا‬‫آسان‬‫می‬‫باشد‬.
8

9
‫پیشنهادی‬ ‫ی‬‫فتار‬‫ر‬ ‫مدل‬
‫در‬‫این‬‫ه‬‫ژ‬‫و‬‫پر‬‫از‬‫برنامه‬‫ی‬ ‫نویس‬‫نخ‬‫در‬C#‫استفاده‬‫شده‬‫است‬.C#‫از‬‫ای‬‫ر‬‫اج‬‫ی‬‫مواز‬
‫تکه‬‫کدهای‬‫یک‬‫برنامه‬‫با‬‫استفاده‬‫از‬‫سیستم‬Multithread‫حمایت‬‫می‬‫کند‬.‫یک‬
‫نخ‬‫یک‬‫مسیر‬‫ایی‬‫ر‬‫اج‬‫وابسته‬‫است‬‫که‬‫قابلیت‬‫ای‬‫ر‬‫اج‬‫همزمان‬‫با‬‫دیگر‬Thread‫ها‬‫ا‬‫ر‬
‫ا‬‫ر‬‫دا‬‫می‬‫باشد‬.‫هر‬‫برنامه‬‫ای‬‫که‬‫به‬‫بان‬‫ز‬C#‫نوشته‬‫می‬‫شود‬‫با‬‫یک‬Thread‫ع‬‫و‬‫شر‬‫به‬
‫کار‬‫می‬‫کند‬.‫این‬Thread‫به‬‫ر‬‫طو‬‫اتوماتیک‬‫توسط‬CLR(Common
Language Runtime)‫و‬‫سیستم‬‫عامل‬‫ایجاد‬‫می‬‫شود‬.‫با‬‫تولید‬Thread‫های‬
‫دیگر‬‫یک‬‫ساختار‬Multi-Thread‫ا‬‫ر‬‫ا‬‫ر‬‫دا‬‫می‬‫باشد‬‫که‬‫نیاز‬‫است‬‫جهت‬‫برنامه‬
‫ی‬ ‫نویس‬‫که‬‫فضای‬‫نام‬‫مربوطه‬‫مانند‬‫یر‬‫ز‬‫به‬‫کد‬‫اضافه‬‫شود‬.
using System.Windows.Threading;

10
‫پیاده‬‫ی‬‫ساز‬
‫ا‬‫ب‬ ‫او‬‫ص‬‫خ‬ ‫اه‬‫ب‬ ‫اذاب‬‫ج‬ ‫ایار‬‫س‬‫ب‬ ‫ی‬ ‫شته‬‫ر‬ ‫یک‬ ‫مصنوعی‬ ‫هوش‬ ‫و‬ ‫مصنوعی‬ ‫ندگی‬‫ز‬‫اک‬‫ی‬ ‫ای‬‫ر‬
‫اویس‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ن‬ ‫اه‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫م‬‫برنا‬Game‫اد‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ش‬‫با‬ ‫ای‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫م‬.‫ادین‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ن‬‫چ‬ ‫ی‬‫ه‬‫ر‬‫اا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ب‬‫ر‬‫د‬‫ای‬ ‫اه‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫م‬‫مقد‬‫اات‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ع‬‫ماال‬‫ای‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ط‬
‫اام‬‫ا‬‫ا‬‫ن‬ ‫اه‬‫ا‬‫ا‬‫ب‬ ‫اوعی‬‫ا‬‫ا‬‫ض‬‫مو‬‫اه‬‫ا‬‫ا‬‫ج‬‫متو‬‫انوعی‬‫ا‬‫ا‬‫ص‬‫م‬‫اوش‬‫ا‬‫ا‬‫ه‬‫ای‬‫ا‬‫ا‬‫ک‬‫افی‬‫ر‬‫گ‬‫یتم‬‫ر‬‫او‬‫ا‬‫ا‬‫گ‬‫ال‬Flocked on
Swarming‫شدم‬.‫وقتی‬demo‫از‬ ‫هایی‬‫اتن‬‫ف‬‫ر‬ ‫پایین‬ ‫و‬‫باال‬Swarm‫ادم‬‫ی‬‫د‬‫ا‬‫ر‬ ‫اا‬‫ه‬
‫اد‬‫ا‬‫ا‬‫ن‬‫مان‬Zerg‫در‬starcraft II‫ر‬‫د‬‫ای‬‫ر‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ب‬ ‫ی‬‫ااز‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫س‬ ‫ااده‬‫ا‬‫ا‬‫ی‬‫پ‬ ‫اک‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ی‬ ‫اه‬‫ا‬‫ا‬‫ک‬‫ادم‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ش‬ ‫آن‬ ‫ار‬‫ا‬‫ا‬‫ب‬
‫ام‬‫ا‬‫ش‬‫با‬ ‫اته‬‫ا‬‫ش‬‫دا‬‫اوع‬‫ا‬‫ض‬‫مو‬‫ان‬‫ا‬‫ی‬‫ا‬ ‫ه‬‫ر‬‫اا‬‫ا‬‫ب‬‫ر‬‫د‬‫ی‬‫اواز‬‫ا‬‫م‬‫یتم‬‫ر‬‫او‬‫ا‬‫گ‬‫ال‬.‫و‬ ‫اه‬‫ا‬‫ل‬‫مقا‬ ‫ادین‬‫ا‬‫ن‬‫چ‬ ‫ارو‬‫ا‬‫ن‬‫ای‬ ‫از‬‫اایت‬‫ا‬‫س‬
‫ی‬‫ه‬‫ر‬‫با‬‫ر‬‫د‬boids‫یا‬flocking birds‫ار‬‫پ‬ ‫اک‬‫ی‬ ‫اه‬‫ک‬ ‫گرفتم‬‫تصمیم‬ ‫و‬‫کرده‬‫پیدا‬‫ه‬‫ژ‬‫و‬
‫اا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫س‬‫ا‬‫ر‬‫ب‬flocking birds‫انم‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ک‬ ‫ااد‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ج‬‫ای‬.‫ان‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ی‬‫ا‬Applet‫در‬C#‫ت‬‫ر‬‫او‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ص‬ ‫اه‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ب‬
‫باشد‬ ‫می‬ ‫ت‬‫ر‬‫صو‬ ‫این‬ ‫به‬ ‫خالصه‬:

11
‫ایجاد‬‫با‬ ‫ه‬‫ژ‬‫و‬‫پر‬WPF
WPF

12
‫فایل‬ ‫در‬ ‫یر‬‫ز‬ ‫ت‬‫ر‬‫صو‬ ‫به‬ ‫ا‬‫ر‬ ‫خود‬ ‫ی‬ ‫صحنه‬ ‫ما‬ ‫ه‬‫ژ‬‫و‬‫پر‬ ‫این‬ ‫در‬
MainWindow.Xaml‫ت‬ ‫توسط‬ ‫باشد‬ ‫می‬ ‫فرم‬ ‫احی‬‫ر‬‫ط‬ ‫مختص‬‫که‬‫گ‬
‫های‬Xaml‫ایم‬ ‫کرده‬ ‫ی‬‫مدلساز‬:
‫تصویر‬ ‫یک‬sky.jpg‫آسمان‬ ‫برای‬
‫تصویر‬ ‫یک‬Grass.jpg‫محوطه‬ ‫ی‬‫کار‬‫چمن‬ ‫ای‬‫ر‬‫ب‬

13
‫در‬‫این‬‫قسمت‬‫تمامی‬‫فعل‬‫و‬‫انفعاالت‬‫مناقی‬‫ای‬‫ر‬‫ب‬‫محیط‬‫احی‬‫ر‬‫ط‬‫شده‬‫ی‬
MainWindow.Xaml‫در‬‫فایل‬MainWindow.Xaml.cs‫ذخیره‬‫می‬‫شود‬‫که‬
‫ی‬ ‫کدنویس‬‫آنها‬‫به‬‫شش‬‫ناحیه‬‫تقسیم‬‫کرده‬‫ایم‬‫که‬‫در‬‫ذیل‬‫توضیح‬‫می‬‫دهیم‬:
‫ر‬ ‫ه‬‫ژ‬‫و‬‫ار‬‫ا‬‫پ‬ ‫ای‬‫ر‬‫ا‬‫ب‬ ‫ادی‬‫ن‬‫پیکرب‬ ‫ال‬‫ا‬‫ب‬‫قا‬ ‫ای‬‫ب‬‫کنتر‬‫اادیر‬‫ق‬‫م‬‫اامی‬‫ا‬‫م‬‫ت‬ ‫امت‬‫س‬‫ق‬ ‫ان‬‫ی‬‫ا‬ ‫در‬‫ای‬‫ا‬‫م‬ ‫اف‬‫ی‬‫تعر‬ ‫ا‬
‫جمله‬ ‫از‬ ‫کنیم‬:
•‫شود‬ ‫محاسبه‬ ‫باید‬ ‫ثانیه‬ ‫هر‬ ‫ای‬‫ز‬‫ا‬ ‫به‬ ‫که‬ ‫هایی‬ ‫فریم‬ ‫تعداد‬.
•‫ی‬‫ساز‬ ‫شبیه‬ ‫ای‬‫ر‬‫ب‬ ‫ها‬ ‫پرنده‬ ‫تعداد‬
•‫باشد‬ ‫می‬ ‫موثر‬ ‫پرنده‬ ‫یک‬ ‫بر‬ ‫که‬ ‫همسایه‬ ‫یک‬ ‫سایز‬
•‫خود‬ ‫ی‬ ‫همسایه‬ ‫از‬ ‫پرنده‬ ‫یک‬ ‫فاصله‬ ‫کمترین‬
•‫ببیند‬ ‫خودش‬ ‫اف‬‫ر‬‫اط‬ ‫در‬ ‫تواند‬ ‫می‬ ‫پرنده‬ ‫یک‬ ‫که‬ ‫ای‬ ‫اویه‬‫ز‬.
•‫باشد‬ ‫می‬ ‫ثانیه‬ ‫میلی‬ ‫در‬ ‫اکندگی‬‫ر‬‫پ‬ ‫ی‬‫حادثه‬ ‫یک‬ ‫از‬ ‫مانی‬‫ز‬ ‫مدت‬.
•‫پرنده‬ ‫یک‬ ‫سرعت‬ ‫ماکزیمم‬
•‫غیره‬ ‫و‬
‫ه‬‫ژ‬‫و‬‫پر‬‫پیکربندی‬‫جهت‬‫مربوطه‬‫کنتربی‬‫های‬‫ویژگی‬ ‫و‬‫مقادیر‬ ‫ی‬ ‫کدنویس‬‫و‬‫اج‬‫ر‬‫استخ‬

14
‫ه‬‫ژ‬‫و‬‫پر‬ ‫اصلی‬ ‫های‬ ‫ویژگی‬ ‫و‬‫مقادیر‬ ‫ی‬ ‫کدنویس‬ ‫و‬‫اج‬‫ر‬‫استخ‬
‫شوند‬ ‫می‬ ‫تعریف‬ ‫متغیرها‬ ‫اعضای‬ ‫ناحیه‬ ‫این‬ ‫در‬.
•‫کال‬ ‫از‬ ‫ایه‬‫ر‬‫آ‬ ‫یک‬ ‫پرندگان‬ ‫ی‬‫مدلساز‬‫جهت‬Birds‫کنیم‬‫می‬ ‫تعریف‬.
•‫ا‬‫ا‬‫ی‬ ‫اد‬‫ا‬‫ن‬‫کن‬‫ای‬‫ا‬‫م‬‫از‬‫و‬‫ار‬‫ا‬‫پ‬ ‫ادگان‬‫ا‬‫ن‬‫پر‬ ‫آن‬ ‫در‬‫اه‬‫ا‬‫ک‬‫اده‬‫ا‬‫ن‬‫پر‬ ‫ی‬‫اه‬‫ا‬‫ن‬‫ال‬ ‫ی‬‫ادوده‬‫ا‬‫ح‬‫م‬‫این‬‫ا‬‫ی‬‫تع‬ ‫ات‬‫ا‬‫ه‬‫ج‬‫ار‬‫ا‬‫ی‬‫متغ‬‫ک‬
‫نوع‬ ‫از‬Rect3D‫است‬ ‫شده‬ ‫تعریف‬.
•‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ن‬‫ک‬‫ات‬‫ا‬‫ا‬‫ک‬‫حر‬ ‫آن‬ ‫ی‬‫او‬‫ا‬‫ا‬‫س‬ ‫اه‬‫ا‬‫ا‬‫ب‬ ‫د‬‫ر‬‫دا‬‫ال‬‫ا‬‫ا‬‫ی‬‫تما‬ ‫اه‬‫ا‬‫ا‬‫ک‬‫اده‬‫ا‬‫ا‬‫ن‬‫پر‬ ‫ی‬‫اه‬‫ا‬‫ا‬‫ن‬‫خا‬ ‫ات‬‫ا‬‫ا‬‫ی‬‫موقع‬‫این‬‫ا‬‫ا‬‫ی‬‫تع‬ ‫ات‬‫ا‬‫ا‬‫ه‬‫ج‬‫اک‬‫ا‬‫ا‬‫ی‬ ‫د‬
‫نوع‬ ‫از‬ ‫متغیر‬Vector3D‫است‬ ‫شده‬ ‫تعریف‬.
•‫ی‬‫ااز‬‫س‬ ‫ی‬‫اواز‬‫م‬‫های‬‫حلقه‬‫از‬ ‫کردن‬‫استفاده‬ ‫ای‬‫ر‬‫ب‬ ‫ی‬‫ساز‬ ‫ی‬‫مواز‬ ‫تنظیمات‬ ‫جهت‬‫اده‬‫ش‬
‫نام‬ ‫به‬ ‫جدید‬‫ی‬ ‫ش‬‫یک‬ ‫ایجاد‬ ‫به‬ ‫نیاز‬m_paralleloptions‫یم‬‫ر‬‫دا‬.
•‫ر‬‫دو‬‫ادار‬‫ا‬‫ق‬‫م‬‫اتی‬‫ا‬‫س‬‫بای‬ ‫ادگان‬‫ا‬‫ن‬‫پر‬ ‫اای‬‫ا‬‫م‬‫ن‬ ‫ان‬‫ا‬‫ا‬‫ف‬‫ح‬ ‫ای‬‫ر‬‫ا‬‫ا‬‫ب‬ ‫این‬‫ا‬‫ب‬‫ر‬‫دو‬‫اار‬‫ا‬‫ک‬‫خود‬ ‫ات‬‫ا‬‫ک‬‫حر‬ ‫ات‬‫ا‬‫ه‬‫ج‬‫ا‬‫ر‬ ‫این‬‫ا‬‫ا‬‫ب‬
‫ابر‬‫ر‬‫ب‬True‫بدهیم‬ ‫ار‬‫ر‬‫ق‬.
•‫غیره‬ ‫و‬

15
‫ی‬ ‫صحنه‬ ‫و‬‫پنجره‬ ‫بندی‬ ‫قالب‬‫اصلی‬
‫شود‬ ‫می‬ ‫داده‬ ‫توضیح‬ ‫پنجره‬ ‫ی‬‫انداز‬ ‫اه‬‫ر‬ ‫ناحیه‬ ‫این‬ ‫در‬.
‫اه‬‫ر‬‫پرنده‬ ‫النه‬ ‫ی‬‫انداز‬
‫نگ‬‫ر‬‫پرندگان‬ ‫پندی‬
‫تولید‬‫پرندگان‬ ‫همه‬

16
‫پنجره‬ ‫های‬ ‫ل‬‫کنتر‬ ‫انفعاالت‬ ‫و‬ ‫فعل‬ ‫کردن‬ ‫تعریف‬

17
‫ی‬‫ساز‬ ‫ی‬‫مواز‬ ‫های‬ ‫حلقه‬ ‫ی‬ ‫کدنویس‬، ‫ی‬‫ساز‬ ‫فریم‬Render‫و‬Step
•‫ی‬ ‫حلقه‬ ‫ای‬‫ر‬‫اج‬ ‫جهت‬Rendering‫اان‬‫م‬‫ز‬ ‫ع‬‫و‬‫ار‬‫ش‬ ،‫اد‬‫ی‬‫جد‬ ‫اریم‬‫ف‬ ‫اردن‬‫ک‬‫ندر‬‫ر‬ ‫به‬ ‫نیاز‬
‫ز‬‫و‬‫ر‬ ‫اه‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ب‬ ،‫ادگان‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ن‬‫پر‬ ‫ی‬‫اه‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫م‬‫ه‬‫اای‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ه‬‫ارعت‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫س‬ ‫و‬‫اا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ه‬‫ات‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ی‬‫موقع‬‫اردن‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ک‬‫اانی‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫س‬‫ر‬ ‫ز‬‫و‬‫ر‬ ‫اه‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ب‬ ،‫ادی‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ن‬‫ب‬
‫اار‬‫ا‬‫م‬‫آ‬ ‫اانی‬‫ا‬‫س‬‫ر‬rendering‫و‬‫بر‬‫ر‬‫اا‬‫ا‬‫ک‬‫اه‬‫ا‬‫ب‬ ‫دادن‬‫اان‬‫ا‬‫ش‬‫ن‬ ‫ای‬‫ر‬‫ا‬‫ا‬‫ب‬render‫اه‬‫ا‬‫ب‬ ‫ادگان‬‫ا‬‫ن‬‫پر‬ ‫اردن‬‫ا‬‫ک‬
‫یم‬‫ر‬‫دا‬ ‫ی‬‫بر‬‫ر‬‫کا‬ ‫واسط‬:
•‫ا‬‫ک‬‫اره‬‫ی‬‫ذخ‬‫ا‬‫ر‬ ‫ای‬‫ل‬‫فع‬ ‫اای‬‫ه‬‫ارعت‬‫س‬ ‫و‬ ‫اا‬‫ه‬ ‫ات‬‫ی‬‫موقع‬ ‫ی‬‫اواز‬‫م‬ ‫ت‬‫ر‬‫صو‬ ‫به‬ ‫برنامه‬ ‫ای‬‫ر‬‫اج‬ ‫جهت‬‫رده‬
‫ادگان‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ن‬‫پر‬ ‫اوانین‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ق‬ ‫اه‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ک‬‫این‬ ‫اردن‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ک‬ ‫ال‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ی‬‫تحل‬ ‫و‬‫اه‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ی‬‫تجز‬ ‫اه‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ب‬ ‫اه‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ج‬‫تو‬ ‫اا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ب‬ ‫اده‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ن‬‫پر‬ ‫ار‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ه‬ ‫ای‬‫ر‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ب‬ ‫و‬‫اف‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ل‬‫مخت‬
‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ی‬‫جد‬‫اات‬‫ا‬‫ا‬‫ع‬‫اطال‬ ‫ان‬‫ا‬‫ا‬‫ی‬‫ا‬ ‫س‬ ‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫س‬ ،‫اد‬‫ا‬‫ا‬‫ن‬‫ده‬‫ای‬‫ا‬‫ا‬‫م‬‫ار‬‫ر‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ق‬ ‫ااثیر‬‫ا‬‫ا‬‫ت‬ ‫ات‬‫ا‬‫ا‬‫ح‬‫ت‬ ‫ا‬‫ر‬‫ات‬‫ا‬‫ا‬‫ی‬‫موقع‬‫و‬‫ارعت‬‫ا‬‫ا‬‫س‬ ‫اه‬‫ا‬‫ا‬‫ن‬‫چگو‬‫ا‬‫ر‬‫د‬
‫اد‬‫ا‬‫ن‬‫ک‬‫ای‬‫ا‬‫ا‬‫م‬ ‫اره‬‫ا‬‫ی‬‫ذخ‬(‫اب‬‫ا‬‫ا‬‫س‬‫محا‬‫ی‬‫اواز‬‫ا‬‫م‬‫ت‬‫ر‬‫او‬‫ا‬‫ا‬‫ص‬ ‫اه‬‫ا‬‫ب‬ ‫ادی‬‫ا‬‫ا‬‫ع‬‫ب‬ ‫اای‬‫ا‬‫ه‬‫ات‬‫ا‬‫ا‬‫ی‬‫موقع‬‫و‬‫ارعت‬‫ا‬‫س‬ ‫ی‬‫ابه‬‫ا‬‫ا‬‫س‬‫محا‬‫ه‬
‫است‬ ‫شده‬)‫ا‬‫ر‬ ‫پرندگان‬ ‫بود‬ ‫خواهیم‬ ‫قادر‬ ‫ما‬، ‫گام‬ ‫این‬ ‫از‬ ‫بعد‬Render‫کنیم‬:

18
‫قوانین‬ ‫اج‬‫ر‬‫استخ‬Boids‫آنها‬ ‫ی‬ ‫کدنویس‬ ‫و‬ ‫پیشنهادی‬
‫اصلی‬ ‫ن‬‫قانو‬ ‫سه‬ ‫اینجا‬ ‫در‬boids‫است‬ ‫شده‬ ‫ی‬ ‫کدنویس‬:
‫ا‬‫ن‬‫اانو‬‫ا‬‫ق‬:‫اایگی‬‫ا‬‫س‬‫هم‬ ‫در‬‫ادگان‬‫ا‬‫ن‬‫پر‬ ‫ی‬‫اه‬‫ا‬‫م‬‫ه‬ ‫از‬‫ا‬‫ک‬‫مر‬‫امت‬‫ا‬‫س‬ ‫اه‬‫ا‬‫ب‬ ‫اده‬‫ا‬‫ن‬‫پر‬ ‫اواهیم‬‫ا‬‫خ‬ ‫ای‬‫ا‬‫م‬ ‫اا‬‫ا‬‫ج‬‫این‬ ‫در‬ ‫اا‬‫ا‬‫م‬‫اود‬‫ا‬‫خ‬
‫کند‬‫می‬ ‫از‬‫و‬‫پر‬.
‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ح‬ ‫اه‬‫ر‬:‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ب‬ ‫ارعت‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫س‬ ‫اردار‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ب‬ ‫اک‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ی‬ ‫و‬‫ارده‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ک‬ ‫ادا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ی‬‫پ‬ ‫اان‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ش‬‫های‬ ‫ات‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ی‬‫موقع‬ ‫اانگین‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ی‬‫م‬ ، ‫ادگان‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ن‬‫پر‬ ‫ی‬‫اه‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫م‬‫ه‬‫ای‬‫ر‬
‫کند‬ ‫می‬ ‫ایجاد‬ ‫پرنده‬ ‫حرکت‬.
‫و‬‫ن‬‫اانو‬‫ق‬:‫د‬ ‫ی‬‫اده‬‫ا‬‫ن‬‫پر‬ ‫ار‬‫ا‬‫ه‬ ‫ات‬‫ا‬‫ک‬‫حر‬ ‫اه‬‫ا‬‫ب‬ ‫اد‬‫ا‬‫ح‬ ‫از‬ ‫ایش‬‫ا‬‫ب‬ ‫ای‬‫م‬‫ک‬ ‫اده‬‫ا‬‫ن‬‫پر‬ ‫اه‬‫ا‬‫ک‬ ‫اواهیم‬‫ا‬‫خ‬ ‫ای‬‫ا‬‫م‬ ‫اا‬‫ا‬‫ج‬‫این‬ ‫در‬ ‫اا‬‫ا‬‫م‬‫ی‬‫ار‬‫ا‬‫گ‬‫ی‬
‫شود‬ ‫نزدیک‬.
‫ح‬ ‫اه‬‫ر‬:‫آن‬ ‫پنداشتن‬ ‫نادیده‬ ‫و‬ ‫هستند‬ ‫تش‬‫ر‬‫مجاو‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫پرندگانی‬ ‫ی‬ ‫همه‬ ‫کردن‬ ‫پیدا‬‫ها‬.

19
‫او‬‫ا‬‫س‬ ‫ن‬‫اانو‬‫ا‬‫ق‬:‫مق‬‫ش‬‫ر‬‫ااو‬‫ا‬‫ج‬‫م‬‫ادگان‬‫ا‬‫ن‬‫پر‬ ‫آن‬ ‫اا‬‫ا‬‫ب‬ ‫ا‬‫ر‬ ‫ها‬ ‫ارع‬‫ا‬‫س‬ ،‫اده‬‫ا‬‫ن‬‫پر‬ ‫اواهیم‬‫ا‬‫خ‬ ‫ای‬‫ا‬‫م‬‫اا‬‫ا‬‫ج‬‫این‬ ‫در‬‫اا‬‫ا‬‫م‬‫اه‬‫ا‬‫س‬‫ای‬
‫کند‬ ‫می‬.
‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ح‬ ‫اه‬‫ر‬:‫د‬‫ای‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫م‬‫ک‬‫اده‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ن‬‫پر‬ ‫ان‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ی‬‫ا‬ ‫ارعت‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫س‬ ‫و‬‫ارده‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ک‬‫ادا‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ی‬‫پ‬ ‫ا‬‫ر‬ ‫اانگین‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ی‬‫م‬، ‫ارده‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫ک‬‫اع‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫م‬‫ج‬ ‫ا‬‫ر‬ ‫ها‬ ‫ارع‬‫ا‬‫ا‬‫ا‬‫س‬‫آن‬ ‫ر‬
‫کند‬ ‫می‬ ‫حرکت‬ ‫جهت‬.

20
‫ی‬‫گیر‬ ‫نتیجه‬:
‫ه‬ ‫پرنده‬ ‫چرخش‬ ‫ایش‬‫ز‬‫اف‬ ‫با‬ ‫که‬ ‫شویم‬ ‫می‬ ‫متوجه‬‫شکل‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬‫ی‬‫مواز‬ ‫ا‬
‫شود‬ ‫می‬ ‫محاسبات‬ ‫بهبود‬ ‫باعث‬ ‫ی‬‫ساز‬

�ݺ�ߣ

Parallel Bird Flocking Simulation

More Related Content

Parallel Bird Flocking Simulation