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专利号: 2018104334283
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:

1.一种基于避免恐怖谷效应的虚拟现实人群仿真方法,其特征是:包括以下步骤:建立建筑物及障碍物模型库以保存建筑物及障碍物模型库;

存储采集来的人物和环境的声音,包括人物行走、跑步与说话各个情景下产生的声音,以及人物所处场景下的环境音;

对被采集人的身形、体貌、性别、年龄、身体健康状况和体能各项信息进行统计,并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;

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各种真人的属性;

生成高仿真度人物角色,或调用真实人物资料库中的人物角色;

针对视觉恐怖谷效应,存放对高仿真度人物角色进行处理后的虚拟人物,对真人在虚拟现实中的虚拟形象保留除脸部表情以外的其他特征,利用遮盖物对虚拟人的面部进行遮挡;

对虚拟人物发生的碰撞进行检测,当检测到人物碰撞时,对碰撞处进行视觉模糊处理;

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,利用虚拟设备进行测试,进行各项指标的统计和检测,并对实时数据进行记录保存。

2.如权利要求1所述的一种基于避免恐怖谷效应的虚拟现实人群仿真方法,其特征是:通过虚拟现实设备进入虚拟世界,按事先的计划测试对某建筑物或场所的人群疏散、多条路径比较及路径规划、公共场所人群流动控制虚拟人物进行测试。

3.如权利要求2所述的一种基于避免恐怖谷效应的虚拟现实人群仿真方法,其特征是:对于路径的优化采用变维粒子群优化算法进行优化。

4.如权利要求3所述的一种基于避免恐怖谷效应的虚拟现实人群仿真方法,其特征是:变维粒子群优化多种路径的具体过程包括:对粒子群初始化,使得初始时刻每个粒子在超空间中的位置是随机的;

通过每个粒子的当前位置评价其性能;

比较每个个体的当前性能与其至今有过的最好性能,如果当前性能小于其至今有过的最好性能,则将至今有过的最好性能赋值为当前性能,对应的位置进行替换;

把每个粒子的性能与全局最佳粒子的性能进行比较,如果当前性能小于全局最佳粒子的性能,则将全局最佳粒子的性能赋值为当前性能,对应的位置进行替换;

改变粒子的速度矢量,把每个粒子移至新的位置,不断重复上述优化过程,重复递归直至收敛。

5.如权利要求4所述的一种基于避免恐怖谷效应的虚拟现实人群仿真方法,其特征是:粒子维度的一致性对应路径节点数目的相同,粒子产生的解由起点到终点的路径节点表示而成,将环境地图划分为网格,依照网格范围产生或者合并路径节点来修改最优解,使其同粒子上一时刻位置维数一致。

6.一种基于避免恐怖谷效应的虚拟现实人群仿真系统,其特征是:包括:建筑物模型库模块,被配置为存储有各类建筑物模型和障碍物模型;

具有形体差异的人物模型库模块,被配置为存储各种形体差异的人物模型;

人物属性库模块,被配置为存储有包含人物所具有的属性,包括人的移动速度、跌倒爬起到恢复正常行走的最短时间的各种真人属性以及对真人进行动作捕捉和表情捕捉的动作和表情数据;

人物声音及环境声音采集库模块,被配置为存储采集来的人物和环境的声音;

虚拟现实情景设置模块,被配置为在建筑物模型库中选取建筑物和障碍物模型,选择人物角色,构建出所需要的包括建筑物、障碍物和人的完整情景;

碰撞视觉模糊模块,被配置为对虚拟人物发生的碰撞进行检测,当检测到人物碰撞时对碰撞处进行视觉模糊处理;

虚拟现实设备模块以及系统评测检测模块,被配置为将建筑物及障碍物模型和高仿真度人物角色组合起来,利用虚拟设备进行测试,进行各项指标的统计和检测,并对实时数据进行记录保存。

7.如权利要求6所述的一种基于避免恐怖谷效应的虚拟现实人群仿真系统,其特征是:所述人物声音及环境声音采集库模块存储采集来的人物和环境的声音,包括人物行走、跑步和说话各个情景下产生的声音,以及人物所处场景下的环境音,包括风吹草动的环境音,通过精确定位的声音缓解触觉恐怖谷效应。

8.如权利要求6所述的一种基于避免恐怖谷效应的虚拟现实人群仿真系统,其特征是:所述碰撞视觉模糊模块对虚拟人物发生的碰撞进行检测,当检测到人物碰撞时,包括人体碰撞到其他人、碰撞到建筑物或碰撞到障碍物的一切碰撞,对碰撞处进行视觉模糊处理。

9.如权利要求6所述的一种基于避免恐怖谷效应的虚拟现实人群仿真系统,其特征是:所述人物属性库模块,包括具有高仿真度人物角色库模块,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,或通过具有形体差异的人物模型和人物属性进行组合,达到对高仿真人物角色的构造。

10.如权利要求6所述的一种基于避免恐怖谷效应的虚拟现实人群仿真系统,其特征是:所述系统评测检测模块,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进行评测检测,并以直观显示的方式呈现出来以供参考。