libamaze (Amaze)

マイクロマウス向けの迷路探索C++ライブラリ

A maze solver C++ library for micromouse

概要

迷路探索ロボット「マイクロマウス」の開発用に作成した，汎用迷路探索ライブラリです．

以下のような特徴があります．

• 同一の迷路に対して複数のグラフ表現を考慮できる
• 同一のグラフ表現に対して複数の最短経路ソルバを使用できる
• 標準よりも大きな迷路への拡張が容易である

また，組み込み環境での利用を想定して，以下の点に注意して実装しています．

• メモリはなるべく静的に確保する(壁の枚数やノードの個数はコンパイル時定数)
• __attribute__((__packed__)) の利用
• 整数型のビット数の規定

構造

Amazeは主に3つの基本クラスで構成されています．

• Maze
  迷路データを表すクラスです．テンプレート引数によって最大の迷路幅を指定できます．使用するメモリはコンパイル時に決定され，静的に確保されます．
• MazeGraph
Maze クラスで表現された迷路の壁データをもとにグラフを構成します． MazeGraph は抽象クラスであり，FourWayStepMapGraph, SixWayWallNodeGraph, SixWayWallNodeTurnCostGraph が具体的に実装しています．
• Solver
MazeGraph 上を探索するソルバです．迷路データである Maze 自身は参照せず，MazeGraph を通して迷路を解釈します．AStar, BFS, DStarLite が具体的な実装を提供しています．

また，計算機上でのシミュレーションのためのヘルパークラスも用意しています．

• AgentHelper
  仮想的な壁のセンシングや状態管理を行うヘルパーです．

使用例

samples をご覧ください．

開発

C++17に対応したコンパイラが必要です．

ビルド環境

• g++ 9.2 以降

発展的な使い方

MazeGraph, Solver を実装することで，独自の迷路のグラフ表現や最短経路ソルバを使用できます．

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Abstract

Structure

Example

Development

Advanced Usage