The entertainment industry and research departments feature many applications of crowd simulation. Typically, it does not suffice to simply generate crowds large in number; they must also be realistic in terms of behaviour and visual fidelity, which is far from an easy or computationally cheap task. Because of this, methods to simulate crowds in a realistic manner while keeping complexity at a manageable level must be explored and implemented. Implementing impostors in crowd simulation is a ubiquitous technique for managing rendering complexity. Impostors, 2D image representations of virtual 3D objects, improve performance due to their relative simplicity, and can be implemented with varying resolution depending on performance needs; the lower the image resolution of impostors, the higher the efficiency. Not all crowds are the same, some are denser, while others are sparse. On the same note, the scenarios, and thus viewing perspectives, in which crowds are found vary as well; some crowds are seen at eye-level, others from a bird’s-eye view. This thesis explores how viewers’ sensitivity towards impostor resolution degradation is affected by crowd density and perspective. This is done by conducting a user study in which participants are shown a number video clip pairs. Each pair features clips showing the same crowd scenario, but with one clip only containing high-resolution impostors, and one clip with a gradually increasing share of low-resolution impostors. For each video clip pair, participants are tasked with identifying the one clip containing low-resolution impostors as quickly as possible. The video clip pairs feature different combinations of crowd density and viewing perspective, and the results from the study show that crowd density has a significant effect on viewers sensitivity towards impostor resolution degradation. Although perspective seems to have an indicative effect, it was not found to be significant. / Dagens underhållningsindustri och forskningsvärld har många tillämpningar av folkmassimulering. Vanligtvis räcker det inte att bara simulera folkmassor stora till antalet individer, de måste också vara realistiska vad gäller beteende och visuell trovärdighet, vilket är långt ifrån en lätt eller beräkningsmässigt billig uppgift. Av denna anledning måste metoder för att simulera folkmassor på ett realistiskt sätt, samtidigt som man behåller komplexiteten på en hanterbar nivå, undersökas och implementeras. Denna rapport undersöker och diskuterer i vilken grad detaljnivån hos simulerade folkmassor kan sänkas genom användning av impostors, 2D-representationer av 3D-objekt vilka vanligtvis används när objektet är för långt bort för att betraktare ska kunna särskilja en 3D-modell av objektet från en bild av samma objekt. Alla folkmassor är inte desamma, vissa är tätare, medan andra är glesa. På samma sätt skiljer sig de scenarion, och därmed perspektiven, i vilka massorna återfinns; vissa folkmassor ses på ögonnivå, andra från ett fågelperspektiv. Det undersökta problemet i denna rapport gäller hur tittarnas känslighet mot försämring av impostorupplösning påverkas av folkmassans densitet och perspektivet från vilket de betraktas. Detta görs genom att genomföra en användarstudie där deltagare visas ett antal videoklipp-par. Varje par innehåller klipp som visar samma folkmassescenario, men där endast ett klipp innehåller uteslutande högupplösta impostors, och ett klipp med en gradvis ökande andel av impstors med låg upplösning. För varje videoklipp-par är har studiedeltagarna i uppgift att identifiera det klipp som innehåller lågupplösta impostors så snabbt som möjligt. Videoklipp-paren har olika kombinationer av folkmassodensitet och visningsperspektiv, och resultaten från studien visar att folkmassodensitet har en signifikant effekt på tittarnas känslighet mot försämring av impostorupplösning. Även om perspektiv verkar ha en indikativ effekt, har den inte visat sig vara signifikant.

In modern 3D games and movies, large character crowds are commonly rendered which can be expensive with regard to rendering times. As character complexity increases, so does the need for optimizations. Level of Detail (LOD) techniques are used to optimize rendering by reducing geometric complexity in a scene. One such technique is reducing a complex character to a textured flat plane, a so called imposter. Previous research has shown that imposters are a good way of optimizing 3D-rendering, and can be done without decreasing visual fidelity compared to 3D-models if rendered statically up to a one- to-one pixel to texel ratio. In this report we look further into using imposers as an LOD technique by investigating how animation, in particular rotation, of imposters at different distances affects human perception when observing character crowds. The results, with regards to static non rotating characters, goes in line with previous research showing that imposters are indistinguishable from 3D-models when standing still. When introducing rotation, slow rotation speed is shown to be a dominant factor compared to distance which reveals crowds of imposters. On the other hand, the results suggest that fast movements could be used as a means for hiding flaws in pre-rendered imposters, even at near distances, where non moving imposters otherwise could be distinguishable. / I moderna 3D-spel och filmer är rendering av stora mängder karaktärer vanligt förekommande, vilket kan vara kostsamt med avseende på renderingstider. Allt eftersom karaktärernas komplexitet ökar så ökar behovet av optimeringar. Level of Detail (LOD) tekniker används för att optimera rendering genom att reducera geometrisk komplexitet i en scen. En sådan teknik bygger på att reducera en komplex karaktär till ett texturtäckt plan, en så kallad imposter. Tidigare forskning har visat att imposters är ett bra sätt att optimera 3D-rendering, och kan användas utan att minska visuell trohet jämfört med 3D-modeller om de renderas statiskt upp till ett förhållande av en-till-en pixel per texel. I den här rapporten tittar vi vidare på imposters som en LOD teknik genom att undersöka hur animering, i synnerhet rotation, av imposters vid olika avstånd påverkar mänsklig iaktagelseförmåga när folkmassor av karaktärer observeras. Resultaten, med hänsyn till statiska icke-roterande karaktärer, går i linje med tidigare forskning och visar att imposters inte är urskiljbara från 3D-modeller när de står stilla. När rotation introduceras visar det sig att långsam rotation är en dominerande faktor jämfört med avstånd som avslöjar folkmassor av imposters. Å andra sidan tyder resultaten på att snabba rörelser skulle kunna användas för att dölja brister hos förrenderade imposters, även vid små avstånd, där stillastående imposters annars kan vara urskiljbara.

A commonly researched problem in computer science considers the different parameters of an evacuation simulation and how they affect evacuation times. Parameters like room size, obstacles and exit layouts have proven to have an impact on evacuation times. Previous research indicates that evacuation times are not always reduced when adding exits to virtual environments, suggesting diminishing returns of adding exits in crowd evacuation simulations. This raises the question if it is always advantageous to add exits with the goal of reducing evacuation times, and if the effectiveness of adding exits is dependent on factors like room size and layout. This thesis investigates the changes in evacuation times obtained by adding exits to virtual furnished environments using an agent- based orderly crowd simulator developed in Unity3D. The virtual environments used are modeled after three classrooms at The Royal Institute of Technology (KTH): a small classroom (E34), a medium sized classroom (D32) and a large classroom (Q33). The models are modified to accommodate one through six exits with the goal of determining if there are diminishing returns of adding exits in different crowd evacuation scenarios. The results indicate that diminishing returns in crowd evacuation times occur when adding exits to virtual rooms. Diminishing returns seem to appear at different points depending on the size and/or layout of the virtual rooms, appearing at higher exit amounts the larger the room is. Several limitations could have affected the results, which means that more research within the field is required before the findings are used in real world applications. / Ett ofta undersökt problem inom datavetenskap berör hur olika parametrar i en evakueringssimulering påverkar evakueringstider. Parametrar som rumstorlek, hinder och utgångslayout har visats ha en inverkan på evakueringstider. Tidigare forskning indikerar att evakueringstider inte alltid reduceras när man adderar utgångar till virtuella miljöer, vilket tyder på avtagande avkastning av att addera utgångar i evakueringssimuleringar. Detta väcker frågan ifall det alltid är fördelaktigt att addera utgångar i syfte att reducera evakueringstider, samt ifall effektiviteten av att addera utgångar beror på faktorer som rumstorlek och layout. Detta arbete undersöker förändringarna i evakueringstider som fås av att addera utgångar till virtuella möblerade miljöer genom att använda en agentbaserad ordnad simulator utvecklad i Unity3D. De virtuella miljöerna modelleras efter tre klassrum på KTH: ett litet klassrum (E34), ett medelstort klassrum (D32) och ett stort klassrum (Q33). Modellerna modifieras för att rymma en upp till sex utgångar med målet att bestämma ifall det finns avtagande avkastning med att addera utgångar i olika evakueringsscenarion. Resultaten indikerar att avtagande avkastning i evakueringstider förekommer när utgångar adderas till virtuella rum. Avtagande avkastning verkar framträda vid olika punkter beroende på de virtuella rummens storlek och/eller layout, och de framträder vid högre antal utgångar ju större rummet är. Flertalet begränsningar kan ha påverkat resultatet, vilket innebär att mer forskning inom ämnet behövs innan resultaten appliceras och används i verkligheten.