基于混沌动态步长布谷鸟算法的群体动画行为控制方法研究

自然界生物的迁徙具有一定规律,其会自动形成群体集合,队列排序具有一定的规律。群体动画行为是基于生物的迁徙规律得来的。首先对布谷鸟算法进行深入研究,而后以混沌动态步长布谷鸟算法为基础依据,进行相应的群体动画的仿真模拟。布谷鸟算法当中混沌序列的引入能够使鸟窝数据在更新过程中进行步长选择,防止局部最优的情况发生。实验结果表明,在群体动画行为的控制方法中,应用混沌动态步长布谷鸟算法要优于传统的布谷鸟算法。

群体动画行为自动控制的微粒群优化算法

为提升群体动画行为的自主性以及智能性,研究群体动画行为自动控制的微粒群优化算法。用户输入群体动画行为构建目标后,依据固定行为规则规划个体路径,采用微粒群优化算法依据自上而下的控制过程为群体动画内个体选择最优动作。其中,微粒群算法步骤如下:初始化微粒群算法参数、评价微粒初始适应值、更新微粒群内个体速度和位置、评价微粒适应值、判定历史最优位置以及适应值,适应值误差符合设定限制时输出全局最优搜索结果,并选取Eberhart方法依据外部环境变化优化微粒群算法,利用最优动作实现行为自动控制后通过3ds max软件渲染功能将最终结果输出。通过实例分析验证该算法可有效实现群体动画行为的自动控制,且收敛速度快,具有较高的自主性。

一种人工鱼群体行为动画的新方法

以自然鱼为原型,结合人工生命中"突现"的思想,在基于认知的人工鱼群的行为路径选择机制的基础上,提出了一种在分布式协作系统框架下,运用人工智能的模型和算法构造的计算机自主动画角色(人工鱼)的新方法,该方法通过建立分布式行为模型,结合基于agent的局部感知和pso算法,来模拟个体鱼响应环境变化、集群和维持群体结构的路径选择过程,以展现具备感知、认知、运动能力的人工鱼群的协调和决策过程,程序运行结果实现了鱼群在海底局部环境下逼真的计算机动画,证实了该模型的有效性。

多Agent虚拟环境中的行为建模及其动画表现

多Agent虚拟环境是由多个Agent复杂多样的行为交互作用组成的分布式虚拟环境,它要求能够产生具有高度的沉浸感、可交互的环境,特别是环境中Agent所表现出来的行为必须具有足够的真实感,这一要求充分体现在针对分布交互仿真领域的计算机生成兵力(CGF)的研究中。本文基于此,提出了一个多agent行为建模方法,它支持可重用、可扩展,同时行为动画易于实现。

群体行为动画中认知角色的建模方法

针对群体动画中角色的行为选择(策略、目标、计划)过程,基于认知建模方法,提出了一种建立自主角色认知模型的新方法。通过在行为动画中引入“动物行为逻辑”的概念,给出了高层非确定性目标导向行为与低层确定性预定义行为相结合的协调控制方案,并以鱼群动画为例进行了仿真实验。仿真实验主要围绕捕食和逃避敌人展开的,其结果表明,此方法不仅使行为动画中的角色具备行为选择智能,且能较好的反映群体行为的真实性。

文明行为公益宣传动画创作研究

社会主义荣辱观为促进思想道德建设,提高全民综合素质和城市文明,形成良好的社会风气指明了方向。文明行为公益宣传动画的创作以建设文明城市、创造美好生活家园的愿望为出发点,积极引导人们树立社会主义荣辱观,学习文明行为的基本常识,指明社会生活中的对与错、美与丑。在以动画为媒介的宣传中增强人们的主人翁意识、荣辱意识、责任意识、公共意识,使人们的文明行为意识得到广泛的提高。

交互语境下游戏与电影的角色行为动画设计探微

在互联网科学技术与新媒体的协同下,人机交互不断促进各种艺术形式的交融,并加速其制作和呈现方式的全面革新。同处于智能时代浪潮之巅的游戏和电影亟需褪去浮华躁动的外壳,转向注重内涵表达和社会责任承担,取代兜售快销式的“官能快感”用户体验。通过对比分析交互语境下的游戏与电影在动画资源设计上的共性,以及在产出模型、行为效果实现上的差异,找到可供彼此优化利用的特性;提出在角色行为动画设计的微观技艺层面的可量化方法,充分发挥二者的共性优势、规避差异劣势,逐步由感知层细节重塑、内涵层深度推敲、价值层广泛重视三重逻辑递进,由浅入深地阐释从表层体验到内涵价值的角色动画设计实现路径。

敌对群体行为动画的攻击模型建立

研究了敌对群体的行为动画,讨论了行动选择层的策略问题。以对现实世界中动物的行为分析为依据,建立了合理的敌对群体行为的通用攻击模型。在一对多攻击模型中,提出了确立最优攻击目标的策略,在量化方式中考虑了当前距离和极限速率两个因素,讨论了捕猎双方的策略及其在数字世界的实现。在多对多攻击模型中,率先将合群攻击的概念引入群体动画。仿真结果表明,模型能够表现出自主个体的人工智能性并真实地再现敌对群体间的攻击行为。

数据驱动的人群场景动画合成方法

为了向虚拟城区环境加入复杂而灵活的人群动画,提出一种数据驱动的人群场景动画合成方法.通过采集各种典型场景下人群流动的视频,提取出agent状态响应数据集;并将这些状态响应数据集嵌入到虚拟城区知识模型中.最后基于该虚拟城区知识模型实现了一个虚拟城区中人群流动场景的动画合成系统.

建立Avatar感知能力与自主行为选择模型的新方法

在人脸重构系统与智能虚拟环境系统的研究基础上,提出了一种基于Agent的建立虚拟人感知能力与行为选择模型的新方法。该方法把虚拟人(Avatar)当成一个Agent,它在虚拟场景中能够识别三维物体以及利用传感器计算物体的运动方向。Avatar的行走采用骨架模型来进行仿真,并且其行走行为由七个基本动作行为组成。实验结果显示新方法是具有较好的效果。

速度场驱动的人群宏观行为与疏散模拟研究

目前人群疏散的行为动画应用较少,根本原因在于需要设置大量参数,从而需要大量的手工交互。针对此问题,提出了一种速度场驱动的人群宏观行为表示方法。方法包括人群运动实验、典型速度场提取、交互式人群速度场设计和人群行为动画合成等4个步骤。以该算法为核心开发了三维虚拟人群仿真系统,实验结果表明该方法交互工作量小,仿真结果逼真,具有广泛的应用面。

形式化研究基于Agent的行为建模及应用

为了实现虚拟环境中Agent的行为真实感以及行为动画,必须开展基于Agent的行为建模相关问题的研究。提出了一个包含Agent自主行为和全局互操作行为的基于Agent的行为模型,并利用形式化语言对相关概念例如状态、时间、动作和行为进行了规范描述与定义。在此基础上形式化研究了复杂智能行为的抽象机制,包括行为分解与聚合、行为特化与泛化,并因此提出在基于Agent的元行为模型的基础上,通过行为逻辑运算和行为抽象机制实现基于Agent的行为综合方法。同时以空间作战中的导弹预警为背景,分析了预警卫星的预警行为模型,并对预警卫星的数据获取行为进行了建模,这有利于实现预警卫星的行为动画以及对预警卫星的传感器进行调度,进而对预警行为进行规划、调度与仿真。

用宏代码扩展PowerPoint 2010动画功能

PowerPoint是制作课件的常用软件之一，易学易用，但是其动画功能存在明显的局限性。通过VBA编程，可以实现给动画添加“行为”，从而达到增强和扩展动画功能的目的。

基于隐曲线的速度插值算法研究与实现

本文主要研究了隐曲线在行为动画中的应用,提出并进一步研究了隐曲线在行为动画中的任务指定作用。提出了基于隐曲线的速度插值算法。隐曲线用于指定行为动画的运动路径,速度曲线用于描述运动的时间分布。基于角色的运动路径和运动速度,速度插值技术生成与速度映射的插值位置点,进而通过逆向运动学技术,可以求解得到动画角色的骨架序列。同时对本文提出的隐曲线速度插值算法进行了实现和分析。通过设置不同的运动路径和速度曲线,速度插值技术可直观、快速地满足用户的具体要求创建不同的运动序列,且运动复用性强。

基于Q学习的虚拟人自适应感知系统建模

在现代计算机游戏的设计中,建立具有感知行为可信的虚拟人至关重要,但在以往的感知模型中,虚拟人的感知范围往往是固定的。提出一种基于Q学习的虚拟人自适应感知模型,虚拟人可以通过对环境中感知对象的评价来动态确定感知范围,并在微机上实现了一个虚拟人找药的原型系统。实验结果表明,该模型能使虚拟人的感知行为具有可信性。

一种考虑内在状态的紧急撤退模型

将内在状态引入了所建的紧急撤退模型。使出用内心镇静值和当前狂躁值来区分撤退过程中个体的镇静和慌乱两种心情,不同心情下个体执行不同的行为控制。提出了影响个体活力值的三条规则,再现了在慌乱撤退中人们相互冲撞以至丧失逃生能力的现象。仿真结果表明,内在状态的引入使原有模型更趋合理慌乱人群的撤退速度将快于镇静的人群,代价是出现撤退失败的个体。分析了镇静值,撤退速度,失败个体比重三者间的关系,并讨论了少数慌乱者对整个人群撤退结果的影响。