基于人工智能的虛擬角色行為決策能力的研究.pdf

1、人工智能作為計算機仿生學(xué)的重要組成部分，被廣泛用于虛擬現(xiàn)實、游戲及仿生機器人的研究。虛擬角色在這些領(lǐng)域中普遍存在，擁有自主的行為模式，與用戶進行交互。當虛擬角色以接近智慧生命的方式進行決策和行動時，用戶才能真正感受到虛擬角色的真實感和智能性。目前針對虛擬角色個體和群體智能的研究還比較少，虛擬角色存在決策遲鈍，行動遲緩不真實等諸多問題，如何利用人工智能方法實現(xiàn)虛擬角色的行為決策模塊，使其擁有智能性和真實性仍是一個亟待解決的研究課題。本文以

2、虛擬足球競技為例，構(gòu)建虛擬足球競技場景，對參與足球競技的虛擬球員展開行為決策模塊的研究，旨在使虛擬球員擁有一定的自治能力和智能性，其行為決策模塊具有較好的真實感。本文具體工作如下：
　　1、研究了虛擬場景構(gòu)建中所涉及的紋理映射技術(shù)、多層次細節(jié)簡化技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)；重點研究顏色紋理、凹凸紋理以及視差映射等紋理映射方法；利用這些關(guān)鍵技術(shù)構(gòu)建了虛擬足球競技場景中所涉及的環(huán)境和物體，整合場景并對場景性能進行優(yōu)化。
　　2、針對虛擬角色

3、智能化中的路徑規(guī)劃問題，研究了盲目式搜索算法、遺傳算法和A*算法在解決路徑規(guī)劃問題的優(yōu)劣；使用A*算法實現(xiàn)虛擬角色的路徑規(guī)劃模塊，并利用貪婪平滑算法對A*算法進行優(yōu)化。
　　3、針對虛擬角色的行為決策問題，研究了虛擬球員的傳球決策、射門決策等模塊的設(shè)計，使用合適的適應(yīng)度評估規(guī)則，進行有效的行為決策，著重研究了遺傳算法和粒子群算法在球隊決策模型中的應(yīng)用。
　　4、利用Unity3D游戲引擎設(shè)計了虛擬足球競技的架構(gòu)，明確虛擬場景

4、中的對象，競技模式和系統(tǒng)架構(gòu)。虛擬場景中，用戶需要使用自己的虛擬足球隊伍與其他用戶進行十一人足球競技比賽。虛擬球員擁有完全的自治性，能夠判斷虛擬場景中的即時狀態(tài)，根據(jù)既定的規(guī)則進行行為轉(zhuǎn)換，進行多虛擬角色之間的交互。
　　本文利用視差映射方法對虛擬場景中的模型進行紋理映射，紋理真實感較好；利用優(yōu)化的A*算法設(shè)計路徑規(guī)劃模塊，貪婪平滑算法消除了A*路徑搜索過程中產(chǎn)生的一些拐角或者其它形式的多余路徑，算法效率較好，使虛擬角色的路徑規(guī)劃