虛擬人全局路徑規(guī)劃技術(shù)研究.pdf

1、受虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)飛速發(fā)展的驅(qū)動(dòng)和客觀應(yīng)用需求的牽引，虛擬人技術(shù)逐漸成為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的一個(gè)重要分支，虛擬人的路徑規(guī)劃問題作為該領(lǐng)域的一個(gè)重要研究方向，已經(jīng)成為新的研究熱點(diǎn)。 本文主要針對(duì)虛擬人路徑規(guī)劃技術(shù)涉及到的環(huán)境地圖建模方法和路徑規(guī)劃算法進(jìn)行了研究與探討。 在使用柵格法建立虛擬環(huán)境地圖中引入了層次包圍盒技術(shù)，并對(duì)該技術(shù)在環(huán)境地圖創(chuàng)建中的具體應(yīng)用進(jìn)行優(yōu)化處理。針對(duì)具體的應(yīng)用環(huán)境，選擇性地創(chuàng)建虛擬環(huán)境中障礙物的包圍盒，并將其

2、映射到X-Z平面；另外，文中還研究了包圍盒的幾何表示到基于柵格圖的像素點(diǎn)表示的轉(zhuǎn)換、處理工作。 提出了一種在柵格模型中規(guī)劃路徑時(shí)減少判斷處理臨近節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)的方法，稱之為RGN(Reduce Grid’s Neighboring Nodes)優(yōu)化方法。針對(duì)在柵格模型中規(guī)劃路徑時(shí)，每規(guī)劃一個(gè)節(jié)點(diǎn)均需對(duì)其八個(gè)臨近節(jié)點(diǎn)進(jìn)行判斷處理這一缺點(diǎn)，根據(jù)柵格模型及其中最短路徑的特性提出了RGN優(yōu)化方法，該方法可以應(yīng)用于所有基于柵格模型的路徑規(guī)劃算法

3、，并且可以擴(kuò)展應(yīng)用到高維柵格空間，文中對(duì)此給出了數(shù)學(xué)模型及詳細(xì)分析。 提出了一種在柵格模型中使用的、基于RGN優(yōu)化方法的路徑規(guī)劃算法，稱之為RBPPA(RGN-Based Path Planning Algorithm)算法。該方法綜合了分層擴(kuò)展和Dijkstra算法的思想，利用分層擴(kuò)展的原理取消了Dijkstra算法中每規(guī)劃一個(gè)節(jié)點(diǎn)后，在所有已擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)中選擇與初始節(jié)點(diǎn)距離最短的節(jié)點(diǎn)這一步驟；并針對(duì)柵格環(huán)境的特點(diǎn)，使用RGN優(yōu)化