3D应急场景中小群体疏散模拟技术研究

发布时间：2019-11-10 15:42

【摘要】：随着社会经济的发展,公共场所中人群聚集现象越发显著。公共体育场馆,地铁站以及各种大型展览中心等都会产生大量的人群。在应急状态下如果不能快速有效的疏散人群,将会造成十分严重的后果。因此做好公共场所人群紧急疏散模拟是十分必要的。本文利用虚拟现实技术构造虚拟场景,研究群体应急疏散情形中,小群体的疏散行为特征和动画模拟技术。 本文的主要工作分为以下三个方面： (1)通过分析应急人群疏散模拟平台的研究现状和发展趋势,确定了应急事件中人群的典型心理和行为特征和属性。据此将规模人群划分为小群体,关注局部人群的行为变化规律。 (2)分析比较当前经典路径规划算法,包括Dijkstra最短路径算法和A*启发式搜索路径规划算法。利用2D粒子,研究实现了基于A*算法的群体疏散模拟；建立了疏散过程中小群体的构建算法,使得具有关联关系的疏散个体能够朝向同一个出口进行路径规划。 (3)基于OGRE(Object Oriented Graphics Rendering Engine)3D引擎建立小群体疏散的3D模拟。首先基于VS平台将3D实物模型通过Blender导入OGRE场景中,搭建虚拟应急疏散模拟场景。然后基于A*路径规划算法展示3D虚拟人的疏散过程。通过对3D虚拟场景的模拟能够显著增强虚拟仿真的真实感。 通过上述研究与实现,能为用户提供具有一定真实感的虚拟应急疏散场景,有效提高人们在应急情况下的疏散认知,延伸了计算机动画的应用领域。
【图文】：

应用于各种一般虚拟环境比如城市区域和运研发了出来。理学家在分析复杂的社会现象时使用了物理和数学人分析模型的行人运动研究己经被很好地建立了。分析人群运动问题并且把个体看作是同类的实体，子上的用力方向和用力大小等物理力的规则来控制。设计这种模型的最主要挑战是正确地（并且常常是表各种行为和环境因素对于个体运动的影响。大学（德国）的Dirk Helbing已经提出_/一个基于物恐慌情况下的行人行为。在Helbing的模型中，在度的粒子，，模型中的个体受到了心理力和物理力的

Fig. 2.2 Target behavior schematic如图2.2所示为社会力模型的目标行为，假定人物的运动遵循最短路原则，也就是说人物运动不会绕远路，那么人的运动轨迹一定是一个多边形（两点之间直线最短）rlrl...,rl-\rl...,rl，假设是下一个要到达的点，F?(/)为人物在t时刻的实际位置，那么人物期望的运动方向可以被表述为[⑴:=，\\f^ -为-4(0的二I卜“、⑴I范数，即模长。假设行人的期望速度大小为，那么期望速度就可以被描述为Kit)-=<^a(0'假设人物在1时刻的运动速度为^^?(/)，那么自我驱动力导致的结果就应该是期望速度与实际速度的偏差值即自我驱动力不断使得实际速度向期望速度靠近
【学位授予单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP391.9

【参考文献】

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本文编号：2558927