動漫游戲中虛擬角色的自主行為模型研究【開題報告】

1、畢業(yè)設計開題報告畢業(yè)設計開題報告計算機科學與技術計算機科學與技術動漫游戲中虛擬角色的自主行為模型研究動漫游戲中虛擬角色的自主行為模型研究一、選題的背景與意義計算機動畫是計算機圖形學和動畫技術相結合的產物，是隨著計算機硬件和圖形算法發(fā)展起來的一門高新技術，是使用計算機生成活動的圖像的技術。隨著計算機圖形學和硬件技術的高速發(fā)展，計算機動畫取得了很大的發(fā)展，正逐漸滲透到人們的生活中，傳統(tǒng)的關鍵幀技術下，計算機只是用來設計關鍵幀之間的中間幀，這

2、樣創(chuàng)作出來的動畫具有許多缺點，缺乏自主性，也難以保證其自然真實性。為了增強虛擬角色的自然真實性，許多研究者開始研究智能動畫技術，結合人工智能創(chuàng)造出人工生命，其中人工動物是模擬真實動物自主性的角色，屬于人工生命研究的一個重要方面，能用計算機再現生態(tài)系統(tǒng)的復雜性，為人們提供了認識自然和生命的新手段，不僅僅能為圖形學和計算機動畫提供研究課題，也能作為人工生命領域的研究對象，在教育游戲娛樂等方面也能提供服務?，F階段比較著名的研究便是人工魚的研究

3、，其在教學和科研方面都有了一定的應用，生成的智能動畫能為生物學仿真、海洋可視化、教育、游戲和娛樂等服務，在虛擬角色的人工智能和模擬復雜的生物過程等方面也起到了極大的推動作用，提供了通向智能圖形角色的道路，具有理論研究意義和實際應用價值。在動漫游戲的應用中，虛擬角色的自主行為屬于反映人工生命的一個方面，這使得虛擬環(huán)境中的生物更加貼近真實世界的生物，根據具體的場景以及事件，環(huán)境中的生物能做出相對應的合適的自主行為動作會令虛擬生物具有一定的生

4、物特征，使得整個游戲具有自然真實感。二、研究的基本內容與擬解決的主要問題：本課題是動漫游戲中虛擬角色的自主行為動作，是一款模擬海底生物在各種情況下的動作反應的的三維互動動畫。為了達到這個目標，需要研究真實世界的魚類的反應動作，用3DMAX制作海底環(huán)境和海底生物，使用DirectX3D引擎，在編程環(huán)境下使用一定的算法使程序中角色具有一定智能，其動作反應上有自主性?；緝热萑缦拢菏紫刃枰獏祷摂M角色的感知系統(tǒng)，這里著重于虛擬魚類的視覺感知

5、系統(tǒng)，設定魚類的視覺范圍參數，球形的視覺感受器在半透明的水中能看到的有效半徑為Vr，角度范圍為300，再利用眼睛球體的角度和視覺半徑Vr來定義虛擬魚類的視覺范圍。同時也要建立附加的感知功能，如嗅覺感知，將感知半徑由Vr擴展到，從而擴大了感知范圍；利用視覺嗅覺感知，虛擬魚類能獲取周圍環(huán)境與生物的幾何形狀、性質和其他信息，做出比如覓食、躲避碰撞和逃避等行為。接下來就是行為的實現，由感知到行為，虛擬角色通過感知而感受到周圍的環(huán)境和障礙物，從而

6、能有效地躲避。建立意圖發(fā)生器，結合感知系統(tǒng)，通過有限狀態(tài)機進行情感意圖上的建模，根據設定好的規(guī)則進行判斷，從而做出相應的反應。這里的難點是如何將虛擬角色的感知行為變得更自然，而不是僅僅依靠規(guī)則進行行動，需要設定更多的內部行為參數，如饑餓感，欲望，恐懼感，疲勞度，敏感度等反應魚類個性的參數，使得具體的虛擬角色在遇到同樣的環(huán)境條件時能根據自身的情況做出相應的不同的反應。四、研究的總體安排與進度：（1）2010.11.20～2010.11.2

7、6：教師出題，學生選題，搜索資料，閱讀文獻，編寫開題報告（2）2010.12.20～2010.12.26：進行開題答辯，根據老師的建議進行開題報告的修改（3）2010.12.01～2010.12.30：完成文獻翻譯（4）2011.01.01～2011.03.01：進行3D建模，熟悉D3D，系統(tǒng)原型初版設計（5）2011.03.01～2011.03.20：完成文獻綜述，在初版原型上進行改進，進行中期檢查（6）2011.03.20～2011

8、.04.30：改進原型，根據老師列出的提綱撰寫論文（7）2011.04.30～2011.05：論文修改，預答辯演練，修改不足之處（8）2011.05：正式論文答辯，準備好所需的原型演示系統(tǒng)以及演說PPT五、主要參考文獻：[1]班曉娟，艾冬梅，陳泓娟.人工魚.科學出版社，2007.10.[2]王德才，楊關勝，孫玉萍.精通DirectX3D圖形與動畫設計[M].第一版，人民郵電出版社，2007.5[3]涂曉媛.人工魚計算機動畫的人工生命方法