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专利号: 201810164008X
申请人: 山东师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于虚拟现实的人群仿真方法,其特征是,包括:步骤(1):建立建筑物及障碍物模型库;

步骤(2):分别建立真实人物资料库、具有形体差异的人物模型库和人物属性库;所述步骤(2)的具有形体差异的人物模型库中的人物模型,通过maya软件进行人工建模;也使用测绘扫描工具对待测人物进行扫描生成;

所述步骤(2)的人物属性库,收集人物所具有的属性,包括人的移动速度、跌倒爬起到恢复正常行走的最短时间;

步骤(3):根据步骤(2)的结果,建立人物角色库,通过人物模型和人物属性的组合,组合创造出多种不同的角色;直接调用真实人物资料库,调用真实人物资料库中的人物角色,以方便以后使用;所述步骤(3)的步骤为:建立人物角色库,或者通过组合人物属性库和具有形体差异的人物模型库,从而生成高仿真度人物角色;

步骤(4):根据步骤(1)和步骤(3)的结果,建立虚拟现实情景;

步骤(5):对虚拟现实情景进行测试;对测试结果进行评测,输出评测结果;

步骤(501):选择虚拟现实情景,所述虚拟现实情景,包括:建筑物模型、障碍物模型和人物角色;所述人物角色是人物角色库中的角色,或者是测试人员自身映射的角色;通过人物模型和人物属性的组合,可以组合创造出多种不同的角色;通过真实人物资料库可以直接使用真人映射,该映射包含真人各种属性;

步骤(502):选择虚拟现实情景中存在的虚拟人的数量;

步骤(503):根据事先准备的测试方案控制虚拟人进行测试;

建立测试模块,所述测试模块包含进行测试的人员,测试人员使用自身的真实数据进行映射到真实人物资料库,通过虚拟现实设备连接系统,操控自己在虚拟现实世界中的角色,在虚拟现实的场景中自由操作,并与虚拟现实中的情景中的一切进行交互;测试人员通过虚拟现实设备进入虚拟世界,按照实现的计划控制人物进行路径规划的测试;

对系统中控制的虚拟人物进行智能化处理:基于unity3d引擎,首先创建一个路径脚本来管理路径,创建路径跟随脚本,计算加速度,根据速度和方向更新它的位置。

2.如权利要求1所述的一种基于虚拟现实的人群仿真方法,其特征是,所述步骤(1)的建筑物及障碍物模型库,包括:建筑物模型库和障碍物模型库;

建立建筑物模型库和障碍物模型库的过程中,允许通过maya软件进行人工建模;也允许使用测绘扫描工具分别对建筑物和障碍物进行扫描生成。

3.如权利要求1所述的一种基于虚拟现实的人群仿真方法,其特征是,所述步骤(2)的建立真实人物资料库,通过问卷调查工作来建立;对被采集人的身形、体貌、性别、年龄、身体健康状况、体能信息进行统计,建立起相应的人物模型,并将采集的各类信息添加到人物模型当中,生成真实人物角色;

所述形体差异是指人体的高、矮、胖、瘦、性别特征。

4.如权利要求1所述的一种基于虚拟现实的人群仿真方法,其特征是,所述步骤(4)的步骤为:建立虚拟现实情景,调用建筑物及障碍物模型库和人物角色库,将建筑物及障碍物模型和高仿真度人物角色组合起来,从而建立起包含人物在内的虚拟现实情景。

5.一种基于虚拟现实的人群仿真系统,其特征是,包括:建筑物及障碍物模型库,用于存储建筑物模型和障碍物模型;

人物角色库,用于存储人物角色;

真实人物资料库,用于存储现实世界中真实人物的资料;

具有形体差异的人物模型库,用于存储各种形体的人物模型,所述各种形体,包括:高、矮、胖、瘦和性别;

人物属性库,用于存储人物的属性,所述人物的属性,包括:人的移动速度或跌倒爬起到恢复正常行走的最短时间;虚拟现实情景建立模块,用于从建筑物及障碍物模型库中提取建筑物信息和障碍物信息;从人物角色库中提取人物角色信息,依据提取的信息建立虚拟现实情景,所述虚拟现实情景,包括建筑物、障碍物和人;建立人物角色库,或者通过组合人物属性库和具有形体差异的人物模型库,从而生成高仿真度人物角色;通过人物模型和人物属性的组合,可以组合创造出多种不同的角色;通过真实人物资料库可以直接使用真人映射,该映射包含真人各种属性;

测试模块,用于对所建立的虚拟现实情景进行测试;

评测模块,用于对所建立的虚拟现实情景输出评测结果。

6.如权利要求5所述的一种基于虚拟现实的人群仿真系统,其特征是,所述建筑物及障碍物模型库,包括:建筑物模型、障碍物模型和建筑物中的各种设施模型;所述建筑物模型通过人工建模或者物理扫描得到,所述建筑物模型允许是客观存在的或构想出来的建筑物模型;

所述真实人物资料库,资料全部来源于真实的人类,是对真实人类的各种信息的统计,包括性别、年龄、身高、体重或身体状况,在尊重被采集的本人意愿和隐私的情况下,进行更细致的个人信息收集;所有采集信息过程都是征得被采集本人同意后进行的;

所述真实人物资料库,作用是为了得到更加真实的人群信息,以达到最大化的对真实人物的映射,即在虚拟环境中构造出真人的虚拟角色,不仅包括外形还有身体素质等其他细致的个人信息;

人物角色库,根据系统要求使用真实人物资料库里面的高仿真度人物角色,或者通过具有形体差异的人物模型库和人物属性库进行组合,在具有形体差异的人物模型库中选择人物模型,在人物属性库中选择人物属性,并将人物模型和人物属性进行人工组合,将人物属性绑定到人物模型上,以达到对高仿真人物角色的构造;通过人工组合以达到人群的多样性,而真实人物资料库中的角色则是对真实世界中的人的映射。

7.如权利要求5所述的一种基于虚拟现实的人群仿真系统,其特征是,测试模块,使用测试人员自身的真实数据映射到真实人物资料库,或者从人物角色库中选择人物角色;通过虚拟现实设备使测试人员操控自己在虚拟现实世界中的角色,在虚拟现实的场景中自由行走,并与虚拟现实中的情景中的一切进行交互。

8.如权利要求5所述的一种基于虚拟现实的人群仿真系统,其特征是,评测模块是测试人员进行完一系列的人群仿真操作后,系统对人群仿真整个过程中人群行走路线、碰撞次数、跌倒次数、伤亡次数、人群疏散时间、建筑物障碍物遭受冲撞部位及次数的评测检测,并以直观显示的方式呈现出来以供参考。