三維環(huán)境下的角色動作規(guī)劃.pdf

1、動畫是圖形引擎中的一個核心技術(shù)，動畫控制分為很多方面內(nèi)容，其中智能角色行為控制是最為復(fù)雜的模塊。個體的智能需要結(jié)合對環(huán)境的認知以及自身所具備的知識，在此基礎(chǔ)上還需要通過行為規(guī)劃和路徑規(guī)劃，以及個體運動模型和物理模型，才能控制角色產(chǎn)生反應(yīng)動作行為。基于目前簡單的關(guān)鍵幀控制或者動作捕捉數(shù)據(jù)播放，很難實現(xiàn)復(fù)雜行為控制。本文研究的目標是，通過結(jié)合動畫混合、物理引擎等技術(shù)的三維環(huán)境角色動作規(guī)劃研究，提高角色動畫真實感，最后提出一個實現(xiàn)方案的框架。

2、 本文首先對角色動畫技術(shù)和動作控制技術(shù)進行了介紹，并通過分析它們的優(yōu)缺點指出了研究結(jié)合動力學(xué)技術(shù)的角色動畫的必要性。文章對動力學(xué)動畫中的物理引擎使用問題進行了總結(jié)，包括物理模型在動力學(xué)角色動畫技術(shù)中的地位以及物理交互環(huán)境的建立。接下來，文章介紹了動力學(xué)動畫的核心技術(shù)：動力學(xué)人體模型的建立。具體技術(shù)包括：模型的骨骼、關(guān)節(jié)設(shè)定；肌肉的模擬方法；模型的動力學(xué)約束問題。 本文的研究基于863項目：《網(wǎng)絡(luò)游戲公共技術(shù)平臺關(guān)鍵技術(shù)研

3、究》(No．2005AA114080)。該項目最終完成了一個以圖形引擎為主，集成音效和物理引擎的場景編輯器。其中，編輯器的角色動畫模塊實現(xiàn)了骨骼蒙皮動畫、動畫混合技術(shù)、行走物理模型、AI規(guī)劃等功能。最后在場景編輯器中完成了一個用于動作規(guī)劃展示的老虎追小鹿場景。在這一場景中，融合了群體行為、動畫混合、結(jié)合物理模型的角色動畫、角色動作規(guī)劃等多方面技術(shù)，實現(xiàn)了逼真的行為模擬。 本文研究的主要技術(shù)包括：動畫混合、正向/反向運動學(xué)、物理交