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虚拟人路径规划是指在有障碍物的虚拟环境中规划一条从给定出发点到目标点的运动路径,使虚拟人在运动过程中能安全、无碰撞地绕过所有的障碍物,并且在保证安全的条件下寻找最短避障路径。虚拟人路径规划作为虚拟动画技术的一部分,广泛应用于游戏、电影、和虚拟现实中。路径规划问题需要考虑三方面的问题:规划的方法、环境的表达以及规划结果的执行。同时,三维环境下的路径规划还要涉及人物运动模拟,不仅要考虑人体的骨骼模拟,还要考虑人体的步行模拟。本文的研究工作分为三个主要部分:第一部分是虚拟环境建模技术研究:第二部分是二维环境下基于改进的人工势场法路径规划研究;第三部分是三维环境下基于OSG的路径规划研究。虚拟环境建模是虚拟人路径规划研究的基础,无论是采用何种路径规划方法,都需要知道环境中的虚拟人自身位置所在,障碍物何在。本文在二维环境建模中使用了传统的栅格法,该方法具有简单易行的特点;而在三维环境建模中,使用了基于SketchUp的快速三维场景建模方法,该方法解决了传统仿真中三维建模比较困难的问题,且加快了整个场景完成的速度。对于二维环境下的路径规划,本文主要研究了人工势场法,分析了传统人工势场法中存在的两个问题,即目标点不可达问题和局部极小问题。针对两个问题产生的原因,对于第一个问题,本文参考前人的工作,通过重新定义斥力场函数来解决。对于第二个问题,本文设计了一种设置临时目标点的方法。最后本文对提出的方法进行计算机仿真证明了其可行性及有效性。对于三维环境下的路径规划,本文先是对三维路径规划中所需要采用的一些关键技术作了研究,包括关键帧路径动画、人体步行周期以及OSG骨骼动画技术。然后本文将这些技术应用于虚拟应急演练系统中,完成了基于OSG的虚拟人路径规划模拟系统。