虛擬角色交互框架及動(dòng)畫混合的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、三維游戲中虛擬角色的交互包括角色與環(huán)境（含與其它角色）以及角色與玩家之間的交互等。由于游戲中的人工智能技術(shù)和運(yùn)動(dòng)控制編輯技術(shù)日趨復(fù)雜，游戲開發(fā)者往往不得不花費(fèi)巨大的開銷來實(shí)現(xiàn)這種交互，因而提高角色交互行為開發(fā)的效率便可以大幅度地提高游戲創(chuàng)作的效率。
　　本文以電子科技大學(xué)數(shù)字媒體技術(shù)研究所的角色動(dòng)畫引擎Anima為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)虛擬角色交互框架。該框架中的角色通過實(shí)時(shí)感知虛擬對象及用戶輸入等各種內(nèi)外環(huán)境，以分層有限狀態(tài)機(jī)為

2、模型進(jìn)行邏輯決策，以動(dòng)畫合成樹為模型生成角色動(dòng)作，這就使得基于該框架實(shí)現(xiàn)游戲中角色交互行為的可視化編輯成為可能。一旦將本框架提取為游戲引擎的角色行為模塊，開發(fā)者便可以高效率地設(shè)計(jì)游戲中角色的交互邏輯和的行為動(dòng)作。同時(shí)，框架基于插件開發(fā)模式，允許以插件的方式提供更多的智能感知子、動(dòng)作生成器和動(dòng)作修飾器等部件，以不斷增強(qiáng)角色智能，豐富角色交互內(nèi)涵，改進(jìn)角色動(dòng)作的真實(shí)感和自然性，因此本框架也可以為人工智能、角色動(dòng)畫等諸多領(lǐng)域的研究提供一個(gè)良好

3、的平臺(tái)。
　　在動(dòng)畫合成樹中，我們設(shè)計(jì)了多種類型的動(dòng)作生成器。特別地，我們在系統(tǒng)研究動(dòng)畫混合理論的基礎(chǔ)之上，開發(fā)了混合動(dòng)作生成器，提供了基礎(chǔ)而通用的混合方案，利用該方案將很容易開發(fā)出各種具體的混合類型（如Unreal中基于速度、方向的混合等）。另外，我們也以動(dòng)畫混合理論為基礎(chǔ)研究了運(yùn)動(dòng)連接技術(shù)，實(shí)現(xiàn)并分析了框架中角色狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)的動(dòng)畫過渡效果。在此過程中，我們借鑒運(yùn)動(dòng)圖技術(shù)的思想提出了混合路徑曲線的概念，以支持實(shí)時(shí)混合場景下的高級時(shí)