Bachelor's Thesis

Visualisation of Path Planning Algorithms

Final Thesis 1.73 MB

Author of thesis: Bc. Tomáš Válka

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: Ing. Jaroslav Rozman, Ph.D.

Reviewer: doc. Ing. Vladimír Janoušek, Ph.D.

Abstract:

The thesis deals with robot path planning and the design of a program for the visualization of selected algorithms used in this area. The aim of the thesis is to create a visualization tool that will allow for a clear observation of the behavior of various path planning algorithms in an environment with obstacles.

Keywords:

algorithm visualization, path planning, simulation, bug algorithms, potential field, road maps, cell decompositions

Date of defence

15.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaCznamka

Grading

C

Process of defence

Student nejprve prezentoval výsledky, kterých dosáhl v rámci své práce. Komise se poté seznámila s hodnocením vedoucího a posudkem oponenta práce. Student následně odpověděl na otázky oponenta a na další otázky přítomných. Komise se na základě posudku oponenta, hodnocení vedoucího, přednesené prezentace a odpovědí studenta na položené otázky rozhodla práci hodnotit stupněm C.

Topics for thesis defence

  1. Jaké byly hlavní důvody pro volbu knihovny pygame místo modernějších frameworků (např. Qt, webové technologie, OpenGL frameworky)?
  2. Jak by se změnila architektura aplikace při podpoře dynamických překážek?
  3. U kterých implementovaných algoritmů by podle Vás bylo nejsložitější rozšíření na plánování v 3D prostoru a proč?
  4. Jakým způsobem pracujete s pseudokódy?
  5. Dostal jste nějakou zpětnou vazbu od uživatelů? 

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Information Technology (BIT)

Composition of Committee

doc. Ing. František Zbořil, Ph.D. (předseda)
doc. Mgr. Kamil Malinka, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Jiří Matoušek, Ph.D. (člen)
Ing. Vladimír Veselý, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Vítězslav Beran, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
Ing. Jaroslav Rozman, Ph.D.

Cílem práce bylo vytvořit výukovou aplikaci pro prezentaci plánovacích algoritmů pro roboty. Toto se podařilo a i když by aplikace mohla být lépe otestovaná, považuji zadání za splněné.

Evaluation criteria Verbal classification
Information about assignment

Cílem práce bylo vytvořit výukovou aplikaci pro demonstraci plánování cesty pro roboty. Práce navazovala na řadu předchozích prací vzniklých na naší fakultě. S výslednou prací jsem v podstatě spokojen.

Work with literature

Studentovi byla poskytnuta základní literatura a zbytek si aktivně obstarával sám.

Activity during solution, consultations, communication

Student byl sice během řešení aktivní, ale jeho aktivita byla spíše lehce podprůměrná.

Activity during completion

Práce byla více méně dokončena v předstihu a její obsah konzultován.

Publication activity, awards

-

Points proposed by supervisor: 74

Grade proposed by supervisor: C

Student prokázal schopnost nastudovat větší množství algoritmů a implementovat je v jednotném vizualizačním prostředí.


Slabší stránkou je menší míra originality, převážně kompilační charakter teoretické části a absence hlubší experimentální evaluace.


Přes uvedené výhrady práce splňuje požadavky kladené na bakalářskou práci a doporučuji ji k obhajobě.

Evaluation criteria Verbal classification Points
The difficulty of the assignment

Evaluation level: moderately difficult assignment

Zadání vyžaduje nastudovat algoritmy plánování cesty z různých kategorií, navrhnout jednotnou architekturu aplikace a současně realizovat interaktivní vizualizační prostředí. 

Na druhou stranu ale značná část práce spočívá v implementaci dobře známých algoritmů převzatých z literatury. Implementace rovněž pracuje pouze ve 2D prostředí a s bodovým robotem, což komplexitu řešení částečně snižuje. 

Presentation level of the technical report

Práce má logickou strukturu a jednotlivé kapitoly na sebe navazují přehledně. Teoretická část postupně zavádí jednotlivé skupiny algoritmů a implementační část vhodně popisuje architekturu aplikace. Pozitivně hodnotím množství obrázků a ukázek vizualizací, které zvyšují srozumitelnost textu.

Drobným nedostatkem je místy příliš popisný styl a některé formulace, které působí spíše popularizačně než odborně. U některých částí implementace by bylo vhodné hlubší zdůvodnění zvolených řešení nebo podrobnější analýza časové složitosti.

75
Formal preparation of a technical report

Formální úroveň práce je velmi dobrá. Text je typograficky jednotný, obrázky jsou kvalitní. Jazyková úroveň je na dobré úrovni a práce obsahuje minimum pravopisných či stylistických chyb. Oceňuji také konzistentní používání terminologie.

80
Realisation output

Student vytvořil funkční desktopovou aplikaci s přehlednou architekturou a implementoval řadu algoritmů plánování cesty v jednotném frameworku.

Oceňuji také snahu o znovupoužitelnost komponent a abstrahování společných částí algoritmů.

Na druhou stranu testování bylo převážně manuální, bez kvantitativního vyhodnocení. 

80
Usability of results

Práce má především výukový a demonstrační charakter. Výsledná aplikace může být užitečná jako pomůcka pro výuku algoritmů plánování cesty nebo pro základní experimentování s různými přístupy. 

The extent to which the requirements of the assignment have been met

Evaluation level: assignment fulfilled

Práce zadání splňuje ve všech bodech. Mám jen drobné připomínky:

Zadání explicitně požadovalo využití moderních technologií a možnost webové nebo desktopové aplikace, ideálně obojí. Student realizoval pouze desktopovou variantu v Pythonu s využitím pygame. To je sice formálně v souladu se zadáním, avšak modernost použité technologie je diskutabilní.

Práce dále nenabízí hlubší experimentální evaluaci ani systematické porovnání algoritmů pomocí měřitelných metrik. Testování je převážně demonstrační a kvalitativní. Přesto lze konstatovat, že hlavní cíle zadání byly naplněny.

Extent of the technical report

Evaluation level: is within the usual extent

48 stran v LaTeXu.

Work with literature

Student pracuje s relevantní základní literaturou. Pozitivně hodnotím využití klasických publikací. Citace jsou korektní. 

Slabší stránkou je omezený rozsah modernějších zdrojů. Práce rovněž poměrně silně navazuje na starší studentské práce z FIT VUT, přičemž vlastní přínos vůči nim mohl být explicitněji vymezen.

75
Topics for thesis defence:
  1. Jaké byly hlavní důvody pro volbu knihovny pygame místo modernějších frameworků (např. Qt, webové technologie, OpenGL frameworky)?
  2. Jak by se změnila architektura aplikace při podpoře dynamických překážek?
  3. U kterých implementovaných algoritmů by podle Vás bylo nejsložitější rozšíření na plánování v 3D prostoru a proč?
Points proposed by reviewer: 75

Grade proposed by reviewer: C

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová