面向視頻融合的虛擬人行為建模研究.pdf

1、近二十年以來(lái)，虛擬人群的仿真技術(shù)不斷發(fā)展，并在包括景觀規(guī)劃、影視特效、娛樂(lè)游戲、仿真訓(xùn)練在內(nèi)的實(shí)際應(yīng)用中展現(xiàn)出重要的價(jià)值。與此同時(shí)，作為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的重要分支，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)在近年來(lái)暫露頭角。如何將虛擬人群嵌入到現(xiàn)實(shí)環(huán)境（在線視頻）中，是一個(gè)與人群行為建模和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)相關(guān)的交叉課題。本文將圍繞這一嶄新課題展開研究，主要工作及創(chuàng)新包括以下內(nèi)容：
　　 (1)在模擬人群運(yùn)動(dòng)的過(guò)程時(shí)，一個(gè)關(guān)鍵的問(wèn)題即是如何使虛擬人之間互不碰撞。本文從現(xiàn)實(shí)行人

2、的運(yùn)動(dòng)習(xí)慣出發(fā)，建立非對(duì)稱的個(gè)人區(qū)域，在構(gòu)建虛擬人群的避碰模型時(shí)，采用相對(duì)運(yùn)動(dòng)的概念對(duì)虛擬人之間可能發(fā)生的潛在碰撞進(jìn)行評(píng)估，將每個(gè)障礙物對(duì)目標(biāo)虛擬人的運(yùn)動(dòng)限制轉(zhuǎn)化為速度空間上的線性約束，從而將虛擬人對(duì)環(huán)境障礙物的避碰問(wèn)題轉(zhuǎn)化為一個(gè)速度空間的多線性約束問(wèn)題，利用線性規(guī)劃的方法為虛擬人的避碰行為做出決策。另外，非對(duì)稱的個(gè)人區(qū)域體現(xiàn)出了行人交互過(guò)程中的非對(duì)稱現(xiàn)象，使虛擬人的行為更加逼真。
　　 (2)將虛擬人群與實(shí)拍視頻場(chǎng)景融合，實(shí)現(xiàn)

3、虛擬人群對(duì)現(xiàn)實(shí)動(dòng)態(tài)目標(biāo)的避讓，是增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)中的一個(gè)新問(wèn)題。本文采用基于視覺(jué)的技術(shù)路線，首先對(duì)實(shí)拍視頻流進(jìn)行分析，獲取視頻場(chǎng)景中真實(shí)行人等動(dòng)態(tài)目標(biāo)在三維空間中的運(yùn)動(dòng)信息；然后，將動(dòng)態(tài)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為每個(gè)虛擬角色的約束條件，實(shí)時(shí)更新虛擬角色的運(yùn)動(dòng)決策，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界中運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的避讓，以及虛擬角色之間的避讓。為了確保混合視頻中各物體正確的可見性，本文還對(duì)視頻場(chǎng)景中的目標(biāo)體做了符合系統(tǒng)要求的分割處理，以產(chǎn)生正確的遮擋關(guān)系和目標(biāo)定位。實(shí)驗(yàn)表明了