短道速滑技战术仿真系统中的模型演算子系统

摘要

短道速滑是我国冬季重点项目，其运动员的战术水平在很大程度上影响比赛结果，而在现实战术训练中，由于运动员体力等诸方面的限制无法经常反复的进行演练。短道速滑技战术仿真系统，用于技战术模拟训练，引进计算机图形学与人工智能等技术成果，对短道速滑比赛进行三维仿真模拟，解决真实训练中无法实现的高水平技战术演练问题。
　　本文对技战术仿真系统的结构和主要模块的功能和实现方法做了简要介绍，对其中的模型演算子系统进行了深入研究，模型演算子系统包括3D场景碰撞检测模型和运动员体能衰减模型。
　　碰撞检测模型主要依靠 PhysX物理引擎来实现，PhysX物理引擎能够模拟3D物理世界，控制3D比赛场景中的运动员按照物理定律运动，检测出虚拟世界中的碰撞，并对其进行适当的响应，使比赛场景的模拟更加合理，更接近真实世界的效果；
　　在模拟比赛中，每个运动员都拥有一个体能值，并且此体能值会随着比赛的进行而变化，从而影响运动员的发挥，体能衰减模型就是对这一系列变化制定出一个合适的算法。本文提出了用运动员在模拟比赛中克服阻力所做的功来估计其体能消耗的方法，给出了体能衰减公式及总体能计算公式，并通过体能的变化影响运动员的加速、维持高速滑行等的能力，还影响智能体的战术决策，最终影响比赛结果，达到使运动员的成绩更加符合现实的目的。

目录

短道速滑技战术仿真系统中的模型演算子系统

THE MODEL-CALCULUS SUBSYSTEM OF SHORT TRACK SPEED SKATING TACTICAL SIMULATION SYSTEM

摘 要

Abstract

目 录

第1章绪 论

1.1课题背景及研究的目的和意义

1.2国内外研究现状

1.3模型演算子系统概述

1.3.1碰撞检测

1.3.2物理引擎

1.3.3体能衰减模型

1.4本文的研究内容及结构安排

第2章短道速滑技战术仿真系统

2.1系统总体结构

2.2系统划分

2.2.1图形渲染

2.2.2人工智能

2.2.3网络

2.2.4模型演算

2.3本章小结

第3章碰撞检测模型的设计与实现

3.1引言

3.2基于包围盒的碰撞检测算法

3.2.1AABB轴对齐包围盒

3.2.2球形包围盒

3.3物理引擎

3.3.1PhysX介绍

3.3.2角色的形状

3.3.3物理引擎的载入

3.4实验与分析

3.5本章小结

第4章体能衰减模型的设计与实现

4.1引言

4.2体能衰减公式的提出

4.2.1空气阻力的计算

4.4.2体能对比赛的影响

4.3实验与分析

4.4本章小结

结 论

参考文献

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致 谢