動漫游戲中虛擬角色的自主行為模型研究【文獻綜述】

1、畢業(yè)設計文獻綜述畢業(yè)設計文獻綜述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摘要摘要：利用DirectX和3DSMAX能制作出栩栩如生的3D虛擬魚類動畫，模擬真實魚類的行為規(guī)則，對虛擬角色的自主行為有更深刻的了解，能為動漫游戲以及魚類觀賞等提供服務。關鍵詞：關鍵詞：人工魚，虛擬角色的自主行為，DirectX，3DSMAX8正文：正文：3D動畫是近年來隨著計算機軟硬件技術的發(fā)展而

2、產(chǎn)生的一新興技術。在計算機中建立一個虛擬的世界，在這個虛擬的3D世界中按照要表現(xiàn)的對象的形狀尺寸建立模型及場景，再根據(jù)要求設定模型的運動軌跡、虛擬攝影機的運動和其它動畫參數(shù)，最后按要求為模型賦上特定材質(zhì)，并打上燈光。當這一切完成后就可以讓計算機自動運算，生成最后的畫面。3D動畫技術模擬真實物體的方式使其成為一個有用的工具。由于其精確性、真實性和無限的可操作性，目前被廣泛應用于醫(yī)學、教育、軍事、娛樂等諸多領域。由于3D動畫比平面圖更直觀，

3、更能給觀賞者以身臨其境的感覺，尤其適用于那些尚未實現(xiàn)或準備實施的項目，使觀者提前領略實施后的精彩結果。本文研究的魚類的自主行為動畫制作便能在魚類觀賞館的創(chuàng)建之前，給人們一個直觀的感受。為了創(chuàng)建出理想的模型，實現(xiàn)魚類預計中的自主行為，我們要用到DirectX和3DSMAX。當前流行的底層引擎主要是DirectX和OpenGL；本文只涉及到DirectX。Direct3D是一套非常優(yōu)秀的高性能三維圖形程序可編程接口，其功能非常強大，對游戲、

4、三維圖形程序開發(fā)提供了全方位的支持。DirectX在計算機游戲設計中應用最為廣泛，當前流行的三維射擊、動作、冒險等類型的游戲絕大多數(shù)都是DirectX開發(fā)的。微軟已經(jīng)通過COM接口和.類庫提供了Direct3D開發(fā)函數(shù)，本文采用C加COM接口的開發(fā)方式。感知能力是人工魚決策和行為的基礎，這里將兩種魚類的感知信息看成一個多元組，給出人工魚的視覺、觸覺等模型，由此人工魚可以通過視覺，觸覺來表現(xiàn)出相應的規(guī)避、逃逸、覓食等行為。在虛擬的海洋環(huán)境

5、中，魚類與靜態(tài)的環(huán)境（如礁石、海底建筑等）進行規(guī)避，在不同的魚類生物之間進行躲避、捕食，從而創(chuàng)造出較為豐富的交互過程。虛擬角色的自主行為的產(chǎn)生和決策均與其情感狀態(tài)緊密相關，因此基于動物邏輯和情感角度，根據(jù)人工魚的情感模型，對兩種魚類產(chǎn)生情感控制下的高級行為規(guī)劃。人工魚的行為和運動由“情感”和“智能”協(xié)調(diào)控制：（情感智能）→意圖→行為→運動。在動物的情感中，我們選取其中具有代表性的情感作為人工魚的基本情感：快樂和恐懼。其中，快樂為積極情感

6、，當人工魚發(fā)現(xiàn)當前的環(huán)境是利于其生存條件的，便會產(chǎn)生這種最基本的情感；恐懼則是消極情感，當小魚發(fā)現(xiàn)自己處于一個即將被吃掉的危險境地時，便會產(chǎn)生這種最初級的情感。以上兩種情感之間，還有一種情感，平靜。將情感模型加入到虛擬角色的自主行為控制方案中，可以增強其行為的逼真度。為了表現(xiàn)如上所述的情感因素，我們采用了表情插值的表現(xiàn)方法；表情插值就是在創(chuàng)建的虛擬角色上改變面部狀態(tài)，使虛擬角色看起來具有情緒變化行為。這里我們利用窗口面板來顯示這種情緒變

7、化。二維情緒圖可以簡單表現(xiàn)出人工魚當前的情緒狀態(tài)，通過對虛擬角色進行表情插值來展現(xiàn)角色的情緒變化。人工魚與其所生活的虛擬海洋環(huán)境生成的動畫能夠為生物仿真，海洋可視化，教育游戲和娛樂模擬等方面服務，虛擬海洋環(huán)境中魚類的自主行為的表現(xiàn)，能讓人們從一個全新的視角去了解和接觸海洋生物世界。參考文獻：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]