随着计算机技术的发展，用计算机进行人群紧急疏散模拟成了近年来在计算机图形学和虚拟现实领域兴起的一个研究热点。这种运用计算机进行的人群紧急疏散行为模拟和研究，能在各种给定的突发事件下，通过相应的应急计算模型的建立和运算，在虚拟现实环境中模拟并直观地展示出该事件下相关人员应急疏散的整个过程，可以应用到灾难紧急疏散演练、建筑物设计和安全性能评估等诸多方面。然而，现有的人群疏散模拟方法多侧重于数据的统计意义，而忽略了对个体行为逼真性以及模拟结果三维可视化的要求，从而使得大量模拟结果只能用于数据分析而难以具有很好的视觉效果。　　 本文面向安全预演，针对基于个体的群体疏散模拟，尤其是个体行为的逼真性问题进行了深入研究。主要成果如下：　　 第一、提出并实现了一种可识别环境以及路径图的生成方法。　　 环境的识别和使用是对个体行为进行模拟的基础。然而，目前大部分需要模拟的场景环境都是不可识别的，如三维的3DMax模型或者是二维的CAD图纸。程序很难直接从这些格式的环境文件中获取用来引导个体行为的信息。针对这一问题，我们提出了一种可识别环境以及路径图的生成方法。我们定义了脚本文件格式，通过将这些不可识别的环境转化为脚本文件，再通过脚本解释器及环境解释库的使用从脚本文件生成可识别环境。这种方法不但可以很好地生成可识别环境，还使环境易于重用和修改。　　 同时，基于我们定义的环境表示方法，我们还进一步提出并实现了路径图的生成方法。通过对环境中有向线段的处理和层间连接点的建立，可以方便地生成多楼层的路径图，并能用较少的路径点很好地体现环境的拓扑性和连通性。　　 第二、研究并实现了基于约束引导的路径执行方法，用来生成自然连续的个体路径轨迹。　　 有了路径之后，如何驱动个体在路径的指引下到达目的地，也就是路径的执行，是群体模拟中需要解决的另一个关键问题。特别是对于大规模人群疏散模拟这样经常可能出现人群拥挤争抢状况的模拟，更加需要考虑个体和环境之间以及个体和个体之间等各种因素的影响，从而进一步增加了路径执行的难度，也对个体路径轨迹的真实性提出了更多的挑战。　　 研究并实现了一种基于局部信息，对个体行为进行约束引导的路径执行方法。我们对个体建立了局部坐标，将个体周围可行走区域划分成一定的方向和权重。通过改变方向和权重，将各种影响个体行为的因素转化成个体局部坐标上的引导和约束。最后通过局部坐标上方向和权重的融合来获得个体每次位置的更新。　　 相比于现有的方法，本文提出的方法不仅可以正确的执行路径，还克服了以往方法中经常存在的个体运动轨迹锯齿形跳跃或过于机械化的问题，使得生成的个体路径轨迹更为自然连续。　　 第三、提出并实现了基于个体包围盒的分层次避障法，有效地实现了个体之间的碰撞避免和穿透消除。　　 个体避障是实现基于个体的群体疏散模拟中一个很重要的问题。为了实现个体间以及个体和环境问的碰撞避免并杜绝穿透，人们提出了大量避障方法。但是，这些方法面临的挑战在于：如何杜绝穿透现象并最大程度地减少由于避障需求而带来的个体行为模拟上的空间限制和失真。　　 针对这一问题，本文提出了一种分层次避障方法，从静态避障、动态避障、穿透矫正三个不同的层次对避障进行处理。静态避障层和动态避障层通过对物体的划分和分别避障，极大的减少了各层次避障时需要考虑的各种复杂情形；而基于可变包围盒和原位置的穿透矫正层则有效地杜绝了模拟中出现的穿透现象，也消除了现有模拟中由于避免穿透而引入的空间限制和失真。