基于數(shù)據(jù)與模型混合驅(qū)動的人群行為仿真研究.pdf

1、隨著仿真技術(shù)的廣泛應(yīng)用，虛擬人群行為仿真研究受到越來越多的學(xué)者關(guān)注。從人們?nèi)粘５纳願蕵返讲筷?duì)軍事演習(xí)，都能看到虛擬人群仿真技術(shù)的應(yīng)用。但現(xiàn)在的虛擬人群仿真技術(shù)存在模型真實(shí)性差、虛擬人行為不能夠真實(shí)體現(xiàn)人類運(yùn)動狀態(tài)等問題。
　　針對這些問題，本文展開了虛擬人群行為仿真的關(guān)鍵技術(shù)研究，分別從人群行為仿真框架設(shè)計、數(shù)據(jù)驅(qū)動仿真建模方法研究、虛擬人情感仿真模型建立以及個體路徑規(guī)劃算法等方面對虛擬人群行為進(jìn)行了探討與研究，提出了相應(yīng)的算法

2、和模型，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了一個數(shù)據(jù)與模型混合驅(qū)動的虛擬人群行為仿真演示系統(tǒng)。本文主要研究內(nèi)容概括如下：
　　一、論文首先對課題研究背景和意義進(jìn)行了闡述，梳理了本課題組多年來在虛擬人領(lǐng)域的研究成果，總結(jié)了國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢，對論文的整體框架以及研究內(nèi)容進(jìn)行了簡明的論述。
　　二、對于人群行為仿真框架設(shè)計問題，本文將數(shù)據(jù)驅(qū)動與模型驅(qū)動的建模方法相結(jié)合，提出一種高效的數(shù)據(jù)與模型混合驅(qū)動的人群行為仿真建模方法，并構(gòu)建了基于混

3、合驅(qū)動的人群行為仿真框架。該框架不僅能夠?qū)⒉杉降恼鎸?shí)人群行為數(shù)據(jù)用來修正模型驅(qū)動，從而建立更為逼真的人群行為模型，并且大大減少了工作量，提高了人群行為仿真框架的適應(yīng)性和可擴(kuò)展性。
　　三、針對數(shù)據(jù)驅(qū)動的建模方法，本文采用光流算法對人群行為特征信息進(jìn)行提取。首先將火車站廣場采集到的人群視頻信息進(jìn)行圖像處理，然后將處理后的圖像通過光流算法生成人群速度場。
　　四、本文借助隱馬爾可夫模型對虛擬人情感進(jìn)行了建模研究。本文首先收集分

4、析對近些年發(fā)生的部分暴亂事件，將個體行為與表情建立了相應(yīng)聯(lián)系，然后通過建立三維空間的隱馬爾可夫情感模型對個體的表情與內(nèi)心情感波動進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)分析，最終建立了個體內(nèi)心情感與其行為之間的關(guān)系。
　　五、本文對個體路徑規(guī)劃算法進(jìn)行了深入研究，特別是隨機(jī)概率圖（PRM）算法和社會力模型。首先，分別對兩種算法進(jìn)行了理論分析和實(shí)驗(yàn)研究，然后針對隨機(jī)概率圖算法在狹窄區(qū)域生成路徑節(jié)點(diǎn)過少、生成路徑過于冗余以及社會力模型中相向個體極易發(fā)生碰撞的缺陷提