虛擬足球運(yùn)動(dòng)員頭球射門建模與仿真.pdf

1、虛擬足球運(yùn)動(dòng)員頭球射門建模與仿真是虛擬人技術(shù)與運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)方法應(yīng)用于足球運(yùn)動(dòng)的確切體現(xiàn)，涉及了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、虛擬現(xiàn)實(shí)、人工智能多個(gè)學(xué)科，國(guó)內(nèi)外在此方面的研究尚不多見。 本文從足球比賽中技術(shù)動(dòng)作的重要性出發(fā)，對(duì)虛擬足球運(yùn)動(dòng)員的頭球射門動(dòng)作和路徑規(guī)劃進(jìn)行分析和研究。首先在運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)基礎(chǔ)上對(duì)足球運(yùn)動(dòng)員動(dòng)力學(xué)建模方法進(jìn)行了研究，對(duì)頭球技術(shù)和做出了深入的分析，給出了跳起正面頭球時(shí)肌肉和關(guān)節(jié)的特點(diǎn)，并改進(jìn)了虛擬足球運(yùn)動(dòng)員的骨架模型。其次以

2、原地跳起正面頭球?yàn)槔杨^球射門動(dòng)作分解成屈膝，跳起，后仰，前傾，擊球，下落六個(gè)階段，創(chuàng)建了足球運(yùn)動(dòng)員的剛體模型，利用動(dòng)力學(xué)方法普遍原理對(duì)其進(jìn)行了頭球射門建模分析，在此基礎(chǔ)上利用虛擬足球運(yùn)動(dòng)員的骨架模型進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了該算法的可行性。最后引入遺傳算法為虛擬足球運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行射門前的路徑規(guī)劃：改進(jìn)個(gè)體的編碼方式；從安全半徑、動(dòng)態(tài)避障和最短路徑三個(gè)方面考慮設(shè)置適應(yīng)度函數(shù)；利用選擇、交叉和變異三個(gè)遺傳算子，得到射門的最佳路徑；之后進(jìn)行計(jì)