虛擬地鐵環(huán)境下的人群仿真.pdf

1、人群仿真是研究人群在特定場景環(huán)境下的群體行為特征和規(guī)律，利用計算機以三維的方式使人群能在虛擬環(huán)境下感覺像在真實環(huán)境一樣，使人能完全的投入在虛擬環(huán)境中，同時能與虛擬環(huán)境產(chǎn)生一些簡單的交互行為。人群仿真技術應用領域相當廣泛，在公共安全領域可以進行疏散評估，在設計領域可以進行虛擬設計和虛擬裝配，還可以將之應用于影視，游戲中。
　　人群仿真研究主要分為兩大領域:人群行為真實性和人群可視化。人群真實性的主要內容就是對運動人群的建模;人群可視

2、化主要指有逼真的視覺效果，重點是渲染和動畫。人群仿真算法復雜度高，資源消耗大的特點。近年來，隨著GPU硬件技術的不斷發(fā)展，使GPU有很強的浮點計算能力，非常適用于人群仿真——計算量大，又有可并行化的特性。
　　本文的研究對象為虛擬人群，在研究了的人群仿真算法，基于GPU計算的角色動畫技術之后，設計并實現(xiàn)一個人群仿真系統(tǒng)。本論文所做的主要研究工作如下:
　　1、設計一種基于GPU并行計算的骨骼動畫渲染算法，利用OpenGL著色

3、語言(GLSL)將骨骼動畫里包含的網(wǎng)格模型的頂點更新運算放到GPU下，利用GPU的并行計算能力，能大幅度提高計算效率，有效提高幀速率。
　　2、建立一種自定義規(guī)則下的人群行為控制模型，包括信息感知，行為決策，行為控制。其中信息感知是以虛擬人的中心為中心，設定預碰撞檢測區(qū)域和感知區(qū)域。虛擬人的運動通過定義一個矢量信號來驅動。模型簡化了人群之間的行為運算，可滿足大規(guī)模的個體在虛擬場景中移動。
　　3、利用上述算法和模型，采用OS