群組動(dòng)畫運(yùn)動(dòng)控制的研究及應(yīng)用.pdf

1、群組動(dòng)畫是計(jì)算機(jī)動(dòng)畫領(lǐng)域一個(gè)新興方向，主要研究由大量個(gè)體組成的群和組的動(dòng)畫生成。群組動(dòng)畫技術(shù)可以用于建筑物疏散口設(shè)計(jì)，影視特效等諸多領(lǐng)域。特別是在影視特效制作方面，使用群組動(dòng)畫技術(shù)不僅可以大量節(jié)省成本，又能極大地增強(qiáng)影視作品的藝術(shù)表現(xiàn)力。 運(yùn)動(dòng)控制在群組動(dòng)畫研究中占據(jù)著很重要的地位，也一直是一個(gè)難點(diǎn)。由于在群組中運(yùn)動(dòng)的個(gè)體存在相互影響(具體表現(xiàn)形式有追逐、跟隨、逃逸、碰撞回避等等)，使得群組運(yùn)動(dòng)同時(shí)具有個(gè)體特征和群體特征，模擬起

2、來就更加復(fù)雜。提高性能和真實(shí)感是群組動(dòng)畫研究的終極目標(biāo)。同時(shí)，對(duì)應(yīng)用實(shí)踐來說，針對(duì)特殊群組問題的解決方案也有著重要的意義。 本文的主要工作和貢獻(xiàn)包括(將分別在正文第二章和第三章中詳細(xì)闡述)： □提出了基于徑向基函數(shù)(RBF)的群組運(yùn)動(dòng)控制方法。該方法利用徑向基函數(shù)插值生成速度場，將該速度場作為主要力驅(qū)動(dòng)目標(biāo)群組，輔之以可控比例的漫游行為。該方法的優(yōu)勢和意義在于：1)創(chuàng)造性地提出了基于徑向基函數(shù)的速度場生成方法，使人工控制

3、方便直觀，并且計(jì)算效率高。2)創(chuàng)造性地提供了控制參數(shù)令用戶可以在模擬中交互地指定個(gè)體運(yùn)動(dòng)中自主分量和引導(dǎo)分量的比例，使控制更靈活。3)是對(duì)經(jīng)典群組動(dòng)畫方法的一種有益補(bǔ)充，可以方便地引入現(xiàn)今大多數(shù)的群體動(dòng)畫系統(tǒng)中。 □提出了針對(duì)軍隊(duì)這一特殊群組的功能結(jié)構(gòu)模型，并結(jié)合實(shí)踐提出了具體的實(shí)現(xiàn)方法。這些成果的意義在于：1)創(chuàng)造性地提出了一個(gè)軍隊(duì)的群組功能性結(jié)構(gòu)模型，是對(duì)模擬軍隊(duì)這一特殊群組的解決方案的積極探索。2)對(duì)表現(xiàn)戰(zhàn)爭題材的影視特效