基于混合感知信息的路径规划模型

针对动态未知环境下的自主虚拟人实时避障问题,提出一种基于混合感知信息的路径规划模型。该模型由全局规划器和局部规划器组成,全局规划器依据已知环境信息先行规划出优化的运动路线,局部规划器通过对人类的规划行为进行分析,建立用于局部动态规划的运动代价评估函数,实现虚拟人在动态未知场景中的智能规划行为。实验结果表明,该模型能保证实时性,模拟符合人类特征的规划 行为。     

大规模人群仿真技术研究

对大规模人群仿真进行了研究,从人对现实世界的认知出发,自底向上建立起三层结构模型对人所处的虚拟环境进行了建模。对虚拟世界按人对路径规划的逻辑划分为三层,分别为认知层、路径层以及拓扑空间层。该多层次结构模型可为虚拟人群仿真过程中的虚拟人的寻径决策提供支持,模拟在突发事件下大规模人群的活动。     

情感决策的智能家居虚拟人路径规划

智能家居环境中的虚拟人,目前在智能性和行为规划的研究中还存在许多不足,针对这2方面问题,提出了认知过滤层的概念,并建立了虚拟人行为模型.在此基础上,对模型中的认知行为部分进行了深入研究,并利用现有情感模型将情感智能与虚拟人行为规划相结合.由于路径规划是一种基本且重要的行为,针对智能家居环境中多环形障碍物的特点,对路径规划算法进行了改进.通过三维仿真对上述模型和算法加以实现.仿真结果表明,虚拟人的行为具有一定的智能性,情感的加入也使得虚拟人更加人性化.     

虚拟人实时运动控制的研究

为在虚拟环境中再现逼真的人体运动,对虚拟人的实时运动控制进行了研究。简单阐述了对虚拟人体的几何建模和运动建模。在传统人体动画控制技术的基础上,提出了虚拟人行为的高、低两层控制策略,实现了虚拟人行为的智能化－－在低层运动控制部分,通过关键帧,正向、逆向运动学和简单动力学适当结合的多重控制技术对人体的关节直接控制,实现了周期地步行、跑步等移动动作;在高层运动控制中,研究了避免碰撞障碍物的路径规划和接近     

基于语义虚拟环境的虚拟人动画研究与实现*

现有虚拟环境建模（如VRML/X3D）主要集中在几何图形的描述,所显示的虚拟场景对于人是可理解的,但对于计算机是不可理解的,因而难以作有意义的自动处理。基于语义Web设计了一个语义虚拟环境（主要包括语义虚拟场景和语义虚拟人）,并设计了基于语义虚拟环境的虚拟人动画引擎。语义虚拟环境使得计算机能够理解和自动处理虚拟环境的语义信息,并且使得虚拟环境系统具有可重用性、可扩展性和可集成性。最后,在语义虚拟环境和虚拟人动画引擎的基础上开发了一个办公室场景中智能虚拟人行动推理的系统,取得了很好的效果。     

一种虚拟人导航运动的路径规划算法

提出了一种虚拟人在复杂的3D障碍环境中根据导航目标快速进行最优路径规划的算法,该算法以使用栅格法表示虚拟环境为基础。首先,将虚拟环境中虚拟人高度范围内所有障碍物的几何形状映射到一个离散的2D位图,并对障碍物进行“膨胀”;然后,使用提出的算法规划出一条从初始位置到目标位置的最优路径,引导虚拟人在虚拟环境中进行导航运动。该方法可以在较少的内存代价和计算代价的情况下,快速规划出从虚拟人目前位置到目标位置的最优路径,算法的可行性和有效性经过实验验证。     

人机设计中的虚拟人仿真技术研究

虚拟人是产品人机设计中的有效辅助手段,是计算机辅助人机设计的基础。本文分析了虚拟人研究现状,提出了基于H-anim标准的虚拟人仿真。根据H-anim定义的关节骨架模型,实现了人体的几何建模和关节动画仿真,利用STEP语言,在语义层次实现对虚拟人的交互控制。最后介绍了利用虚拟人的计算机辅助人机设计系统。     

基于人工生命的自主游戏角色

利用人工生命的方法,通过构建游戏角色的几何模型,动作模型,行为模型,认知模型,感知系统等,使游戏角色成为能够自己决定做什么以及如何做的自主角色。并且构建了一个能够给自主角色提供各种感知、寻径信息的分层虚拟三维环境。     

足球比赛仿真中虚拟人的感知建模研究

感知建模是虚拟人足球比赛仿真行为建模的一个重要部分,直接影响着虚拟人的行为决策.根据虚拟球员的注意力聚焦规律、视觉生理特点,提出了一种基于注意力聚焦机制的虚拟球员的智能化感知模型,包括虚拟视觉、虚拟听觉和感知聚焦器.在几何视觉模型基础上建立了虚拟视觉模型,采用包围盒技术设计了视野感知器,障碍物感知器采用人工势场法计算出虚拟球员的避碰情况下的视觉方向;根据足球比赛中球员的行为特点,设计了感知聚焦器.实验结果表明该模型是可行的.     

基于A%算法的虚拟船员路径规划仿真

为合理规划船舶操纵模拟器中虚拟船员的行走路径,使得虚拟船员能够沿一条无障碍路径行走,使用OpenScene‐Graph （OSG）三维渲染引擎实现船舶操纵模拟器中虚拟船员的路径规划仿真。采用分层几何建模的方式建立满足真实感的虚拟船员几何模型,通过关键帧动画实现对虚拟船员的行走动作控制;对A%算法进行研究,将其应用到虚拟船员路径规划当中。在船舶操纵模拟器中的测试结果表明,所做工作能够实现虚拟船员的路径规划,仿真效果较好。     

支持虚拟组织的语义基础设施的动态构建方法研究

提出一种从虚拟组织自治域的资源描述中抽取语义，然后聚合为虚拟组织的语义基础设施的方法．该方法引入了一种领域知识学习算法，用以建立当前语境相关的词法空间，以提高语义抽取和聚合的准确性及自动化程度，并且在语义聚合的过程中隐含了虚拟组织语义到自治域语义的映射，更好的支持了虚拟组织应用的构建和跨自治域资源的透明访问．实验表明，该方法能够适应虚拟组织的动态开放环境、有效支持虚拟组织的语义基础设施构建．     

Multi levels semantic architecture for multimodal interaction

This paper presents a semantic architecture for solving multimodal interaction. Our architecture is based on multi agent systems where agents are purely semantic using ontologies and inference system. Multi levels concepts and behavioural models are taken into account to bring a fast high level reasoning on a big amount of percepts and low level actions. We apply this architecture to make a system aware of different situations in a network like tracking object behaviours of the environment. As a proof of concept, we apply our architecture to an assistant robot helping blind or disabled people to cross a road in a virtual reality environment.     

基于内容的图象检索中的语义处理方法

基于内容的图象检索系统,其目标是最大限度地减小图象简单视觉特征与用户检索丰富语义之间的“语义鸿沟”,因此图象语义处理则成为基于内容的图象检索进一步发展的关键。为了使人们对基于内容的图象检索中的语义处理方法有个概略了解,首先从图象语义模型和图象语义提取方法这两个方面对利用语义进行图象检索的研究状况进行了总结,并将图象语义模型概括为图象语义知识、图象语义层次模型和语义抽取模型等3个主要组成部分;然后将图象语义提取方法分为用户交互、将查询请求作为语义模板、对象及其空间关系、场景和行为语义及情感语义等类别,同时对其中有代表性的方法进行了详细的分析,还指出了其局限性;最后从对象建模和识别、语义抽取规则和用户检索模型3个方面,阐明了实现图象语义处理所面临的问题,并提出了一些初步的解决思路。     

基于分布式虚拟环境的装配约束语义模型

装配约束是用来支持分布式虚拟环境中装配交互操作的关键信息．装配约束信息的抽象性关系到对装配单元行为的支持力度，装配约束信息的组织机制决定了分布式虚拟装配计算机实现的效率．针对目前装配约束的抽象和使用方面存在的问题，首先研究装配约束的语义抽象与表达，从产品装配应用域中捕获知识，提取共性，归纳装配约束基本语义并形式化表达；然后提出一种扩展对象语义建模方法，通过该方法对装配约束语义进行组织，赋予其功能行为特性，构建装配约束语义模型．通过VEADAM系统实例，装配约束语义模型能够有效地支持分布式虚拟装配的实现，并能很好地适应应用的变化和扩展．     

Harmonizing Hierarchical Manifolds for Multimedia Document Semantics Understanding and Cross-Media Retrieval

In this paper, we consider the problem of multimedia document (MMD) semantics understanding and content-based cross-media retrieval. An MMD is a set of media objects of different modalities but carrying the same semantics and the content-based cross-media retrieval is a new kind of retrieval method by which the query examples and search results can be of different modalities. Two levels of manifolds are learned to explore the relationships among all the data in the level of MMD and in the level of media object respectively. We first construct a Laplacian media object space for media object representation of each modality and an MMD semantic graph to learn the MMD semantic correlations. The characteristics of media objects propagate along the MMD semantic graph and an MMD semantic space is constructed to perform cross-media retrieval. Different methods are proposed to utilize relevance feedback and experiment shows that the proposed approaches are effective.     

Human knowledge acquisition from 3D interaction in virtual environments

Recently,virtual environment (VE) based design and planning,which is a kind of interaction intensive computing,has shown great potential.Most users of such systems are specialists or technicians and their 3D interactions with the system embed a great deal of knowledge and skills.Thus,how to integrate human knowledge and skills into VE is a great challenge to researchers in the human computer interaction field.This paper proposes a method for acquiring user knowledge from VE.The main ideas and work include,abstracting the interactive process and formalizing the interactive semantics,as well as providing a semantic model of an interactive information repository,from which user interactive processes can be retrieved and all kinds of application logics can be established.A virtual assembly planning system is introduced as an example of a practical application of this method.Experiments show that the related models can well capture user knowledge and retrieve the interaction process.     

多层视频语义概念分析与理解

基于统计学理论,提出了一种视频多粒度语义分析的通用方法,使得多层次语义分析与多模式信息融合得到统一.为了对时域内容进行表示,首先提出一种具有时间语义语境约束的关键帧选取策略和注意力选择模型;在基本视觉语义识别后,采用一种多层视觉语义分析框架来抽取视觉语义;然后应用隐马尔可夫模型(HMM)和贝叶斯决策进行音频语义理解;最后用一种具有两层结构的仿生多模式融合方案进行语义信息融合.实验结果表明,该方法能有效融合多模式特征,并提取不同粒度的视频语义.     

语义图像检索研究进展

语义图像检索已成为解决图像简单视觉特征和用户检索丰富语义之间存在的“语义鸿沟”问题的关键。从图像语义描述方式、图像语义抽取方法和语义检索系统设计3个方面对语义图像检索的研究状况进行了分析和研究;讨论了面向对象的图像内容模型和图像语义表示问题;对利用系统知识的提取、根据用户交互的提取和利用外部信息源的语义生成等具有代表性的语义处理方法进行了阐述;介绍了系统设计中用户界面和语义处理的不同方式,最后从对象识别、语义抽取规则、用户检索模型和图像检索性能评价标准4个方面剖析了实现图像语义处理所面临的困难,并提出了一些初步解决思路。