交互式智能虚拟化身行为模型研究与应用

《交互式智能虚拟化身行为模型研究与应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、武汉理工大学硕士学位论文表1．1总结了一些典型的智能虚拟人系统的特点及其不足智能虚拟人特点不足Improv[5】采用脚本语言为智能虚不具备自主感知和认拟人提供高层认知行为，知能力，完全依赖脚本并驱动低层动作。驱动。CMLl61提出了智能虚拟人建模在认知层，没有考虑合的“金字塔"模型以及认成情感以及动机等因知建模语言CML，使用素对认知的作用。不确定信息推理技术模拟人的思考方式。Fl锄e【7】引入多种学习机制，并研没有考虑基于多个虚究了其在情感中的作用。拟人的交互学习。Alphawolf[81建立了多智能虚拟人的只实现了简单的情感交互

2、行为。交互行为，没有建立一个完整的基于情感的认知模型。IVA是一类特殊的智能虚拟人，在应用系统中通常作为人类用户在虚拟环境的替身，是一种由计算机生成的模拟真实世界人类用户的虚拟人，通过它，用户与系统的人机交互在某种程度上简化为现实世界的人类用户自身与虚拟环境中的人类用户化身的交互。可以广泛应用于运动表示【91、人机交-耳"[10,11,12,13】、军事仿真【14】、游戏娱乐【151、辅助设计【16】等领域。IVA不仅应具有生动逼真的外观几何特性，还应具有更高层的反映自身心理状态的行为和情感特性，因为IVA所表现出的智能行为直接影响

3、到用户所产生的评价和体验。用户在观看或和IVA交互过程中，如果IVA在交互过程中表现出的行为过于呆滞、单调，缺乏对周围环境刺激的多样性、快速的反应能力，或者与自己的情感、意愿有明显不一致甚至相违背，用户对所建立的智能虚拟化身在交互过程中所表现出的可信服性的认可程度将很快降低。为了让IVA能够通过自己的行为传达跌宕起伏的故事发展情节，激发用户产生共鸣反应，如何模拟人类的思考方式，尤其是情感智能以使IVA在与虚拟场景交互过程中的自主认知与用户意愿真正融合一致是研究者一直追求的目标，目前这方面的研究，国际上还处于探索阶段。武汉理工大学硕士

4、学位论文1．3智能虚拟环境技术智能虚拟环境是人工智能与虚拟现实融合的产物【l71。国际上进行的与IVE相关的主要研究工作有：Emesto提出的自学习智能生命模型能够学习智能虚拟环境中Agent社会行为【l引。法国的Didier对智能虚拟环境中的人机交互问题进行了讨论，提出了一种基于特定知识表示模型的行为识别机制，并在TOAST系统上实现了该机制【191。西班牙Madrid技术大学的Imbert等人对VE中用户化身的行为的可信服度进行描述，从而增加VE中虚拟生物或化身的行为真实感【20l。英国Bradford大学的Carazza从知识

5、表示层来讨论IVE的实现框架问题【2¨。南加州大学的Johnson把具有教学辅助功能的Agent引入到VE中，从而使得系统有效地指导参加训练的人员122]。国内多个单位在触和VE两方面分别取得过很多重要的研究结果，但在把两者结合起来进行研究方面仅处于探索阶段。例如中国科技大学的蔡林沁所进行的基于煤矿智能虚拟环境研究，实现了面向特定应用领域的多Agent智能虚拟环境建模【241。近年来，浙江大学CAD&CG国家重点实验室都在开展虚拟人的决策模型和虚拟人情绪的形式化模型研究、虚拟人高级行为动画研究，初步的工作包括提出分布式IVE下的图形

6、绘制技术[23J。国防科技大学提出了多Agent虚拟战场环境(MAVE．HLA)，以及基于层次结构的动态实体的多媒体表现框架和相应的行为表现机制。IVE是由多Agent对象组成的一个虚拟世界，这些对象具有一定的智能性，并且能够交互，有的具有几何外形，有的没有几何外形。这些对象可以是IVE中的虚拟人、虚拟生物，也可以是登录到系统的用户IVA，甚至可以使几何实体或系统服务，用户IVA等所有有生命的对象用Agent实现，一些被赋予了特定的语义和行为规则的几何实体以及一些系统服务功能也会用Agent实现。在有多个用户的分布式IVE中，用户I

7、VA之间会的交互，用户IVA和其它基于Agent的对象的交互以及系统服务的获取，都可以统一为Agent之间的交互。典型的IVE系统具有分层的体系结构【2526]，如图1．2所示，系统分为五层，自上而下分别为人机界面层、Agent层、高级概念表示层、低级物理世界几何物理环境表示层、硬件网络层。随着计算机图形学和人工智能技术的快速发展，IVE要取得更大的研究成果，必须解决逼真虚拟人快速几何建模、图形实时绘制、WE中知识表示与推理以及实时IVE下的行为模型等问题【27J。4武汉理t大学硕士学位论文图1．2典型智能虚拟环境体系结构总的来说，

8、IVE的研究呈现以下几个发展趋势：(1)智能Agent技术的应用，在IVE中，越来越多的功能采用Agent实现[271。如：具有恐惧感、饥饿感的动物Agent、具有情感、动机和逼真几何外观的虚拟人Agent、能为使用者提供信息并响应其