游戏化仿真培训系统中虚拟角色技术研究

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1、－：１０２２０分类号：Ｇ４００５７单位代码密级：ＮｏｒｔｈｅａｓｔＰｅｔｒｏｌｅｕｍＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ。＾硕ｉ研究生学位论文旅方额日Ｉ：臟化備削瞧巾麵能狱赚＿满藏：—，．．硕ｄｔ生．，指身孰佩：誦赞鞭觀—教育技术学：学科专业：数字媒体技术研究方向２０１６年５月３日学位论文独创性声明木人所呈交的学位论文是我在指导教师的指导Ｆ进行的研究Ｘ作及取得的研究成果，。据我所知除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人己经发表或撰与过的研究成果，。对本文的研究做出重要页献的

2、个人和集体均。巧文中作了明确说明并丧巧射意。、［、心过端＂期、；７作者签名；础学位论文使用授权声明、使用学位论文的规化本人完全了解东北石油火学有关保留。学校有权保留学位论文并向闽家主管部口或其指定机构送交论文的电子版和纸质版，允许论文被巧阅和借阅，ｕＲ义采用影印、缩印或扫搁等复制手段保巧、汇编学化论文，巧ＬＵ公布论文的全部或部分内巧。东北右油大学巧权将本人的学伉论义加入《中閨优秀硕±巧位论文争：文数据巧）、《中巧博七学位论文全文数据库》和编入《中圃知识资源总库》。化密的巧化论文在解密／［７适用本规定。＂者签＼学化论文么：＾作

3、论文措导教签各：师指甘小飢成巧签名：ＩThesisfortheMasterdegreeinScienceResearchonVirtualCharactersTechnologyofTheGamesSimulationTrainingSystemCandidate:ManQiangTutor:LiuXianmeiSpecialty:EducationTechnologyDateoforalexamination:20thMay,2016University:NortheastPetroleumUniversity东北石油大学硕士研究生学位论文游戏化仿真培训系

4、统中虚拟角色技术研究摘要游戏化仿真培训系统可用于员工在井下作业前的培训和再提高培训。传统的培训方式已经满足不了现今油田的培训需求，虚拟环境下的仿真培训系统因其安全性高、交互性强和可重复操作等特点，在油田作业安全培训领域所发挥的作用正在被人们所关注。本文根据行为主义学习理论主张的刺激与反应之间的联系，让学习者形成正确的联结并加以巩固；认知主义学习理论提倡注重学习者原有积累的经验和对具体问题具体分析的理解，使学习者在原有经验知识的基础上建构新的认知结构；建构主义学习理论强调“情境”要素在构建学习环境时的重要性，要为学习者创设与实际情境相结合的学习环境，激发学习者学习的积极性

5、；人本主义学习理论和视觉心理学理论要求系统的开发设计要紧密联系学习者的学习兴趣，对于一些疑难知识点，不仅限用文字进行描述，还应转化为形象的动画来辅助学习者确立学习内容。本文针对传统培训方式的不足，从井下作业培训需求出发，以相关教育理论和虚拟角色建模技术为指导，基于Unity3D开发平台，采用C#作为开发语言，设计并开发了用于油田工人井下作业的岗前培训和再提高培训游戏化仿真培训系统。此外，针对移动设备，为自适应不同屏幕分辨率，根据开发环境的屏幕分辨率与运行设备的屏幕分辨率，计算出缩放系数，根据不同屏幕分辨率进行界面UI控件、文字自适应的研究结果，在不同屏幕分辨率上，界面均

6、得到了等比例缩放。在三维虚拟场景中，对静态人物模型进行运动控制，能够增加整个虚拟场景的生动性，而且为人机交互功能的实现奠定了基础。虚拟角色动作制作过程中涉及到角色建模和运动控制等相关技术，在虚拟场景中需要为角色进行路径规划。在虚拟角色技术研究及应用方面，主要包括虚拟角色的创建和运动控制。其中运动控制又包括虚拟角色基于有限状态机的动作转换和场景中的路径规划。在虚拟场景中涉及到虚拟角色建模的精细度、动作的逼真度以及路径规划、碰撞检测等相关技术问题。关键词：游戏化，虚拟角色，运动控制，仿真培训II东北石油大学硕士研究生学位论文ResearchonVirtualCharacte

7、rsTechnologyofTheGamesSimulationTrainingSystemABSTRACTGamessimulationtrainingsystemcanbeusedforemployees’traininginundergroundworkandimprovetrainingagain.Traditionalwayoftrainingcannotsatisfythetrainingneedsinthefieldtoday.Thesimulationtrainingsystemofvirtualenvironmentha