基于人工智能技术的虚拟智能对象研究

发布时间：2016-10-22 22:06

  本文关键词：基于人工智能技术的虚拟智能对象研究，由笔耕文化传播整理发布。

《华中科技大学》 2007年

基于人工智能技术的虚拟智能对象研究

李晖  

【摘要】： 虚拟现实技术是当前计算机领域的一个重要分支,它已经广泛的在工业设计与制造、教育与培训、军事模拟与战场仿真、远程医疗与外科手术、娱乐与游戏等领域中使用,为人类社会生产、生活带来了巨大的影响,是一项蓬勃发展而又充满生机的高新技术。本文以广东省科技中心数字乐园D19“虚拟乒乓球”项目为背景,研究了在虚拟现实系统开发当中所需关键的人工智能技术。本文主要研究了在虚拟现实中虚拟智能对象行为决策、状态变迁以及路径规划问题。为在虚拟现实系统开发和研究提供了一些新的可行的思路和方法,取得了一些研究成果。 本文首先介绍了虚拟现实技术基本背景,综述了虚拟现实有关智能的研究现状。 然后,本文重点研究了在虚拟现实系统开发当中,广泛使用的基于概率方法的人工智能技术,即基于贝叶斯理论和Dempster-Shafer理论的虚拟智能对象行为决策方法。并基于这两种概率方法对虚拟现实中的一些问题提出了相应的解决方法,而且还对比了这两种方法的异同。 本文针对虚拟现实技术具有三I特性,Immersion(沉浸感、临场感)、Interaction(交互性)、Imagination(构想、想像力),尤其是交互性——现在各种成功的虚拟现实系统当中也是广泛利用了这一特性,建立并推导了一种基于6自由度坐标模型的虚拟智能对象状态变迁判断方法。有效解决了虚拟智能对象的状态变迁问题,使得虚拟智能对象可以实时地跟踪参与者的行踪,并作出最为合适的判断。最后使用一个典型例子论证了该方法的有效性。 在虚拟现实中的摄像机的路径规划问题,在一个复杂的虚拟现实场景中进行浏览问题,以及在虚拟现实中仿真日常生活当中有生命的生物自如的移动问题,都是虚拟现实人工智能技术研究中的关键。这些问题都可以使用路径规划的方法来解决。传统的路径规划的方法常使用启发方法,如势场和概率路线图,仅仅对静态的障碍物体有效而且多应用在机器人学科当中。本文建立并推导了一种新的路径规划算法,将网格划分应用于路径规划,并将其应用到虚拟现实领域,得到一种时间复杂度为O ( n log n )的高效最优化的路径规划算法,并适用于虚拟现实动态障碍物的情形。最后使用了一个典型场景论证了该方法的有效性。 最后,对全文进行了总结并指出了后续研究工作的方向。

【关键词】：
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TP391.9;TP18
【目录】：

摘要4-6

Abstract6-10

1 绪论10-27

1.1 引言10-14

1.2 虚拟现实系统的常用硬件设备14-20

1.3 虚拟现实系统的软件开发环境20-22

1.4 虚拟现实有关智能的研究现状22-25

1.5 论文的主要构成内容25-27

2 基于概率算法虚拟智能对象的行为决策27-35

2.1 引言27

2.2 虚拟智能对象模型27-28

2.3 基于贝叶斯网络的行为决策算法28-31

2.4 基于DEMPSTER-SHAFER 理论的行为决策算法31-34

2.5 本章小结34-35

3 基于6 自由度坐标模型的虚拟智能对象的状态变迁研究35-43

3.1 引言35

3.2 虚拟智能对象与参与者化身模型35-36

3.3 虚拟智能对象状态变迁实现方法36-37

3.4 虚拟智能对象6 自由度坐标模型37-38

3.5 实验38-42

3.6 本章小结42-43

4 虚拟现实基于网格划分路径规划的算法43-55

4.1 引言43-44

4.2 空间与梯形图有关定义44-45

4.3 网格划分45-50

4.4 路径规划50-51

4.5 实验51-54

4.6 本章小结54-55

5 全文总结55-56

致谢56-57

参考文献57-62

附录 1 攻读学位期间发表论文62-63

附录 2 攻读学位期间参加的学术会议63

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【引证文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

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【参考文献】

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【同被引文献】

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中国硕士学位论文全文数据库 前4条

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【二级引证文献】

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【二级参考文献】

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【相似文献】

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本文编号：149981