虛擬場(chǎng)景中多角色交互行為建模.pdf

1、虛擬環(huán)境及對(duì)象的建模是虛擬現(xiàn)實(shí)研究的基本內(nèi)容。實(shí)體對(duì)象不但具有幾何形體，而且均有自己的行為方式，僅當(dāng)這些實(shí)體對(duì)象都以令人信服的方式進(jìn)行行為選擇并展現(xiàn)出合理的行為運(yùn)動(dòng)時(shí)，虛擬世界的真實(shí)感才能真正得以體現(xiàn)。一方面，相比研究方法和進(jìn)展較為成熟的幾何建模和物理建模而言，對(duì)于個(gè)體和群體的行為建模方法研究較少，為了構(gòu)造智能型對(duì)象和群體對(duì)象，如何將行為建模與人工智能相結(jié)合是有待于研究解決的問(wèn)題。另一方面，虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)在解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)，許多都會(huì)涉及人類

2、自身的研究。因此，為了增強(qiáng)真實(shí)感和可信度，對(duì)虛擬人的智能行為建模，已經(jīng)成為虛擬現(xiàn)實(shí)課題的重要研究發(fā)展方向之一。 本文基于虛擬體育館交通引導(dǎo)的應(yīng)用背景，對(duì)館內(nèi)虛擬觀眾和交通志愿者進(jìn)行交互行為建模，使得場(chǎng)館中的角色行為具有一定的自治性和智能度，提高了行為決策的真實(shí)感和可信度，從而為今后在體育館合理部署交通工作人員、輔助訓(xùn)練交通協(xié)管員和志愿者的引導(dǎo)能力等實(shí)際應(yīng)用方面奠定基礎(chǔ)。 首先，針對(duì)體育館內(nèi)觀眾入場(chǎng)情景，基于帶有消息傳遞功

3、能的有限狀態(tài)機(jī)(FSM)架構(gòu)，建立角色的行動(dòng)選擇模型，使觀眾和交通志愿者不僅可以管理自己的行為狀態(tài)，自然地依據(jù)規(guī)則轉(zhuǎn)換行為，而且可以進(jìn)行角色間的交互通信。 其次，在行動(dòng)選擇模型中，基于模糊邏輯和角色個(gè)性化因素建立增強(qiáng)角色決策真實(shí)感的機(jī)制。交通志愿者可以依據(jù)觀眾客觀條件和座椅評(píng)估后的規(guī)則進(jìn)行模糊邏輯的推理和判斷，進(jìn)而對(duì)觀眾進(jìn)行引導(dǎo)；同時(shí)，觀眾可以根據(jù)來(lái)自交通志愿者的指揮、環(huán)境因素以及自身主觀狀態(tài)等多因素進(jìn)行最終的座椅選擇。