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基于多智能体的大规模人群疏散模拟技术研究

杨念  
【摘要】:随着三维动画技术的发展以及计算机软硬件能力的提高,虚拟现实技术在人们的实际生活中发挥着越来越重要的作用,而对群体仿真技术的研究也在公共安全领域起到了较为突出的作用和影响。 本文研究了基于多智能体的大规模人群疏散模拟技术,并建立实现了一个群体疏散系统,其主要功能模块包括:目标驱动智能体设计、群体路径规划算法设计、人群和场景建模以及实时渲染。 本文的研究重点是目标驱动智能体设计和群体路径规划算法设计。目标驱动的智能体是将环境中的每个人都设计成为一个智能体,智能体具有自主感知环境,同时进行自主决策的能力,它的行为是受目标驱动的。 另外,本文介绍了智能体的路径搜索算法,如Dijkstra算法和A*寻径算法。为了使智能体更有效地感知到自身的环境状况,从而提高路径搜索效率,本文引入并设计了运动导航机制,包括可视点导航图和导航网格,并在这两种导航网格的基础之上,提出了一种基于洪水填充算法的层次导航网格,包括宏观网格和微观网格。 最后,本文对于系统中的人群和环境建模进行了简单介绍,包括个性化的人群建模方法和三维场景建模、场景管理技术。最后对模拟过程的实时渲染技术进行了简单讲解,并引入真实案例证明了该系统的有效性和实用性。


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