原文传递
人群行为建模及其在交通仿真中的应用
| 论文题名： | 人群行为建模及其在交通仿真中的应用 |
| 关键词： | 交通仿真;虚拟人群行为仿真技术;相对速度方法;路径规划;动作捕捉 |
| 摘要： | 虚拟人群行为仿真技术在军事、交通、数字娱乐、建筑设计等方面具有广泛的应用需求，对它的研究已成为虚拟现实和计算机图形领域的热点之一。论文从提高虚拟人群行为仿真的真实性和智能化角度出发，开展虚拟人群行为模型和虚拟人群行为仿真相关算法的研究，具有重要的理论意义和工程应用价值。 论文的主要工作和创新点如下: 1)研究了一种虚拟人运动控制混合驱动方法。基于虚拟人关节点骨架模型和动力学模型，构建运动捕捉数据和PD控制器相融合的控制框架。利用运动捕捉数据描述虚拟人运动的关键姿态，使用PD控制器进行中间姿态的控制，提高了虚拟人运动仿真的真实感和个性化。 2)提出了一种虚拟人群的路径规划算法。通过Delaunay三角化方法和Dijkstra算法实现了虚拟人群的全局导航，使用加入停止规则的RVO方法完成虚拟人群的局部避碰。避碰过程计算简单，能满足人群仿真的实时性要求;停止规则消除了虚拟人运动的“抖动”现象，增加了人群仿真的真实性。 3)建立了人体的站立闲置行为模型。通过采集人体站立闲置状态下的大量足底压力和姿态数据，分析了足底四个区域的压力变化，抽象出闲置行为的四种模式，模式的组合构造了人体的闲置行为，增加了虚拟人群仿真的多样性。 4)构建了基于个体及组的虚拟人群仿真统一构架。基于个体的虚拟人群行为模型综合了感知系统、压力等系统，由决策系统进行行为决策，利用运动驱动系统实现人群的运动控制;在此基础上增加了基于组的聚拢与分散群体行为，产生了更加复杂的群组运动，实现了个体、组两种层次的行为仿真。 5)开发了人群行为仿真平台。十字路口、地铁站场景的人群行为仿真，表现出了正常情况下的穿插、聚拢、排队行为;紧急情况下的停止、分散、领导与跟随等人群行为。仿真实例取得了较好的模拟效果，展示了研究成果在交通领域的良好应用前景。 |
| 作者： | 李晓娜 |
| 专业： | 精密仪器及机械 |
| 导师： | 赵正旭 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
