Wander Steering

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ひとことで

「目的はないけれど、それらしく歩き回る」動きを作る操舵行動です。エージェントの前方に仮想の円を置き、その円周上の目標点を毎フレーム少しずつずらしながら追いかけます。向きの変化が連続するので、ランダムなのに滑らかで生き物らしい徘徊になります。

エージェントの進行方向に、距離 $D$ だけ前に半径 $R$ の円を置く。
円周上の角度 $\theta$ の位置を目標点とする。
毎フレーム、 $\theta$ に小さな乱数を足す： $\theta \leftarrow \theta + \text{random}(-J, J)\,\Delta t$
その目標点へシークする。

\mathbf{t} = \mathbf{p} + D\,\hat{\mathbf{v}} + R\,(\cos\theta,\; 0,\; \sin\theta)

ポイントは、乱数で変えるのが向きそのものではなく、目標点の角度であることです。目標点は円周上を少しずつしか動かないので、進行方向も連続的に変化します。

比較のために毎フレーム完全にランダムな方向へ引っ張ると、変化が打ち消し合ってその場で震えるだけになります（デモの「毎フレーム乱数」）。

角度はエージェントごとに保持： $\theta$ は前フレームからの続きとして状態に持ちます。
ノイズで角度を決める：乱数の代わりに perlin(time * rate + seed) のような 1 次元のパーリンノイズを使うと、さらに滑らかでフレームレートに依存しない徘徊になります。
範囲内に留める：放っておくとどこまでも歩いていくので、領域の外に近づいたら中心へ戻る力を足します（デモの囲い）。

フレームレート依存：揺らぎを Math.random() * J のように $\Delta t$ を掛けずに足すと、フレームレートが高いほどよく曲がります。
同じシードで同期してしまう：全員が同じ乱数列を使うと、群れが同じタイミングで曲がります。個体ごとに異なるシードやオフセットを与えます。
目的のある移動には不向き：ワンダーは「目的がない」ことを表す動きです。巡回ルートがあるなら、通過点をシークさせます。