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近几年,随着计算机图形硬件性能的飞速提升以及图形学技术的发展,群组动画技术带来的震撼视觉效果和逼真画面越来越多地应用于人们的日常生活中。 群组行为模拟可以分成智能个体模型的建立、个体行为模拟、群组行为控制以及群组渲染这几个方面。群组中的智能个体具有感知周边环境的能力,拥有独立的行为。个体的行为通过有组织的聚集形成了群组的整体行为,生成栩栩如生的效果,因此群组个体行为的模拟在整个群组动画流程中占据重要的位置,是群组模拟系统的基础。群组个体行为的模拟是本文的主要研究内容。 本文在学习研究前人提出的关于群组行为模拟理论的基础上,对群组中建立智能个体感知模型提出了一些设计;提出了一种针对群组行为模拟的绘制框架;阐述了群组个体行为的模拟,描述其具体实现方式并做了一些改进。具体工作内容如下: (1)对目前流行的群组模拟进行了调查研究,介绍了群组行为模拟的研究背景和意义,国内外的研究现状以及一些比较关键的群组动画技术理论。 (2)提出了针对群组行为模拟绘制系统的软件框架,将场景处理、场景管理、用户交互、渲染绘制分离成四个模块,设计了层次结构来保持模块之间的独立性,以便于各个模块的修改、更换和扩展,提高了绘制系统快速开发的灵活性。 (3)针对群组中智能个体感知模型的建立提出了一些设计,赋予个体拟人的感知能力;阐述了群组个体的基本行为,描述其具体实现方式,并对其中的一些行为做了适当的改进;介绍了基于空间剖分的群组行为管理方式。 群组模拟技术已经广泛应用于影视、娱乐、建筑、交通、安全、教育和游戏等领域,逐渐成为人们日常生活的重要组成部分。论文基于群组行为的基本理论,设计了针对群组行为模拟绘制的软件框架,阐述并且实现了群组个体的基本行为,为群组行为模拟理论的研究以及群组动画系统的开发实现提供一种可以实践的方法和思路。