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基于故事板的虚拟人群运动仿真研究

董婷  
【摘要】:随着虚拟现实技术的发展,虚拟人群运动仿真技术得到了广泛的应用,比如体育场馆和地铁站等大型公共场所的设计、训练人们阻止意外事故发生、应急演练等。本文对虚拟人群运动仿真技术进行了深入的研究,并在编码层面上进行了实现,建立了一个基于故事板的虚拟人群运动仿真原型系统。 本文的主要工作有以下几方面: 1.综合分析目前广泛应用于影视制作的故事板的内容和形式,参考经典故事板的特点,设计了描述人群运动信息的二维图,并以此作为人群仿真一种新的输入方式。 2.建立基于分组策略的人群运动控制模型,依据人群行为理论,从二维图中提取出人群中个体分布的信息和人群运动的路线信息,通过分组将人群中的个体分为多个样本,将相近分布的样本分为一类,形成人群的结构模型。 3.利用已有的人群结构模型,在三维场景中根据需要建立人群的初始分布,并根据人群中各个小组的初始位置与已有路线的距离,计算出属于各个小组的单独路线。并且提出了适用于人群实时躲避障碍物的碰撞检测和避障策略,使用已有的OGRE中基于三角面的射线检测库MOC,以达到精确检测碰撞的目的。 4.建立了基于故事板的虚拟人群运动仿真原型系统,该系统建立在OGRE图形渲染引擎和Visual C++.NET的基础上,同时使用了OGRE嵌入MFC的技术。该系统提供了二维图文件导入、提取二维图信息、导入人群模型、控制人群运动等功能。该系统使用XML文件存储从二维图中得到的人群运动信息,在系统中作为接口使用。 本文将虚拟人群运动仿真与故事板结合,用计算机模拟二维图所描述的人群运动场景,在影视制作等其它领域,这样做不仅可以节省人力物力,而且对于场景的设置可以根据需要修改,多次观察模拟效果。


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