基于IBR技術(shù)的實(shí)時(shí)人群動(dòng)畫系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、虛擬現(xiàn)實(shí)是一種基于可計(jì)算信息的沉浸式交互環(huán)境，具體地說，就是采用以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的現(xiàn)代高科技生成逼真的視、聽、觸覺一體化的特定范圍的虛擬環(huán)境，用戶借助必要的設(shè)備以自然的方式與虛擬環(huán)境中的對(duì)象進(jìn)行交互，從而產(chǎn)生身臨其境的感受和體驗(yàn)。人群動(dòng)畫一直是虛擬現(xiàn)實(shí)中極具挑戰(zhàn)性的課題之一，同時(shí)它也具有極廣泛的應(yīng)用前景，在影視制作、計(jì)算機(jī)游戲、廣告動(dòng)畫設(shè)計(jì)、建筑安全性設(shè)計(jì)等諸多領(lǐng)域有著重要的用途。 本文研究的主要內(nèi)容在于實(shí)現(xiàn)大型虛擬環(huán)境下智能

2、化虛擬人群的實(shí)時(shí)動(dòng)畫，其智能化表現(xiàn)為：人群可根據(jù)虛擬環(huán)境及路徑規(guī)劃原則進(jìn)行個(gè)體路徑的自適應(yīng)規(guī)劃；且當(dāng)虛擬環(huán)境中發(fā)生災(zāi)害時(shí)，人群及個(gè)體具備相應(yīng)的反應(yīng)能力來(lái)遠(yuǎn)離災(zāi)害源，躲避災(zāi)害環(huán)境。 本文使用Tecchia等人提出的基于圖像的人群繪制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模人群的實(shí)時(shí)繪制，同時(shí)使用靜態(tài)層次細(xì)節(jié)的方法，有效的避免了基于圖像繪制的虛擬人在視點(diǎn)接近時(shí)產(chǎn)生的失真現(xiàn)象；為了方便控制人群的行為，本文使用了層次結(jié)構(gòu)行為模型技術(shù)對(duì)人群進(jìn)行分層控制，并簡(jiǎn)化

3、了Soraia等人提出的人群行為控制方法，在不損失真實(shí)感的前提下降低了計(jì)算復(fù)雜度；增加了人群正常狀態(tài)下的行進(jìn)路線設(shè)計(jì)和緊急狀況下的疏散路徑設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)化了對(duì)虛擬人群的控制，并使虛擬人群具有感知并避免場(chǎng)景中災(zāi)害情形的能力。 最后本文構(gòu)建了一個(gè)人群動(dòng)畫原型系統(tǒng)。本系統(tǒng)搭建了虛擬場(chǎng)景和其他附加修飾(如天空，草地，樹木)以增強(qiáng)真實(shí)感。主場(chǎng)景的繪制采用的是模型化的方法，將場(chǎng)景數(shù)據(jù)以標(biāo)準(zhǔn)3DS文件形式保存，通過讀取該場(chǎng)景模型數(shù)據(jù)文件并進(jìn)行紋理映