人群模拟中的导航图建模算法研究

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近年来,随着虚拟现实技术的发展,计算机群体模拟已逐渐成为各国科学家研究城市公共安全的热点课题。成为信息领域研究、开发和应用的热点方向之一。它是利用计算机建立一种逼真的虚拟环境,模拟人群如何快速、有效、安全地从大型建筑物安全疏散的过程。人群模拟技术将人们引入了一个虚拟三维空间中,使得人们可以根据自己的生活习惯去实现对物体的操作,带给人们以沉浸感,真实感。但如同现实中人容易迷路,通常借助于地图确定方位一样,在虚拟环境中人也容易迷失方向,为解决这个问题,引入导航图的方法。导航图的功能远比地图功能强大,对智能体的导向更具体、直观。除了指导智能体使之不至于迷失方向外,还起着快速寻找路径的作用。本文建立的导航图能协助智能体快速找到行走目标,进而及时解除危险。最终产生一个虚拟化的三维信息环境。为人群模拟提供了对应的环境信息,为智能体的移动提供了导航基础。其准确与否对模拟结果的正确性至关重要,是反应智能体自主特征与智能行为的关键技术之一。目前平坦地面导航图创建对实际应用存在一定的局限性,并且比较其他方法有的运用在二维场景,有的手动生成费时,有的难以更新的情况下。本文根据场景需要主要利用种子填充算法蔓延特性和碰撞检测技术,并根据场景的几何属性自动生成复杂地形的三维导航图,解决了起伏地形、复杂场景导航图自动生成困难的问题。以智能体方法为基础,并结合Delta3D三维游戏引擎来搭建人群模拟平台。所得结果可以利用到实际人群三维模拟或三维游戏开发中。
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