智能化虛擬人行為控制關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、虛擬人(virtual human或computer synthesized characters)是人在計(jì)算機(jī)生成的空間(虛擬環(huán)境)中的幾何特性與行為特性的表示。要實(shí)現(xiàn)人在三維虛擬環(huán)境中的準(zhǔn)確再現(xiàn)，不僅要模擬人體外觀，而且要有逼真的運(yùn)動(dòng)模擬。但人體具有200個(gè)以上的自由度，能夠完成非常復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)，如何模擬這種運(yùn)動(dòng)是虛擬人技術(shù)的主要研究目標(biāo)之一。 從早期的關(guān)鍵幀運(yùn)動(dòng)控制方法，到基于動(dòng)力學(xué)的運(yùn)動(dòng)控制，人們提出了各種各樣的虛擬人運(yùn)動(dòng)

2、控制方法。盡管這些運(yùn)動(dòng)控制方法各有特點(diǎn)，但沒(méi)有一種是很完善的，究其原因在于，人類(lèi)的行為不僅僅是簡(jiǎn)單的機(jī)械行為，它更包含了豐富的情感因素，為此本文提出了將情感計(jì)算、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和虛擬人相結(jié)合的新方法，提出虛擬人情感計(jì)算模型，使虛擬人具有情感和自我學(xué)習(xí)能力。文章介紹了作者在這些方面的工作以及取得的進(jìn)展，具體內(nèi)容如下： 虛擬人的運(yùn)動(dòng)控制包括底層運(yùn)動(dòng)和高層運(yùn)動(dòng)控制兩個(gè)層面，底層的運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)已經(jīng)十分成熟，本文在考察了各種底層控制技術(shù)之后

3、，結(jié)合虛擬人的身體建模和VRML技術(shù)特點(diǎn)，采用關(guān)鍵幀控制技術(shù)進(jìn)行底層運(yùn)動(dòng)控制。對(duì)于高層運(yùn)動(dòng)控制，本文重點(diǎn)研究了路徑規(guī)劃技術(shù)，在已有的最短切線(xiàn)算法理論之上提出自己的切線(xiàn)方程，并對(duì)算法進(jìn)行了改進(jìn)。 情感計(jì)算(Affective Computing)就是要賦予計(jì)算機(jī)類(lèi)似于人一樣的觀察、理解和生成各種情感特征的能力，最終使計(jì)算機(jī)像人一樣能進(jìn)行自然、親切和生動(dòng)的交互。本文把情感計(jì)算引進(jìn)智能虛擬人中，使虛擬人的運(yùn)動(dòng)行為更加人性化、智能化。通