基于语义虚拟环境的智能虚拟人技术的研究

摘要

虚拟现实技术对社会已产生重要影响，并逐步改变人类的生活和工作方式，虚拟人是虚拟场景中最为活跃的因素，也是虚拟技术中的一个极其重要的内容。语义Web与虚拟现实相结合产生的语义虚拟环境技术，是一个才刚刚开始的研究领域。将语义Web技术结合到X3D/VRML中，使之创造出能理解虚拟场景所代表的含义并进行自动分析处理的智能虚拟人，根据动作序列能便捷形成虚拟人动画，是虚拟技术领域中的一个很重要方向。
　　本文把语义Web技术引入到虚拟现实系统中，在深入研究本体技术、语义Web技术、VRML和H-Anim标准的基础上，设计语义虚拟人并实现了基于语义虚拟环境的智能虚拟人系统。
　　本论文主要的研究内容如下:
　　(1)在研究语义Web和X3D/VRML对物理世界描述的基础上，设计了基于语义虚拟场景本体组织和存储虚拟场景的语义信息。
　　(2)分析和研究VRML、对VRML中虚拟场景、场景图和节点等相关信息及知识进行了分别阐述，对VRML中虚拟人的建模方法进行了重点研究、分析了VRML和Java的交互方式、VRML与外部程序接口EAI，从而实现虚拟人的动作设计。
　　(3)在语义虚拟人和语义虚拟场景设计的基础上，设计并实现了智能虚拟人动画系统。智能虚拟人能够动态感知虚拟环境中的场景语义信息，进行目标规划完成相应动作，最后根据动作序列完成虚拟人动画。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 论文的研究背景

1．2 国内外研究现状

1．2．1 语义虚拟环境的研究现状

1．2．2 智能虚拟人的研究现状

1．3 论文的主要工作

1．4 论文的组织和安排

第二章 相关理论及技术介绍

2．1 语义Web

2．1．1 语义Web的概念

2．1．2 语义Web中的体系结构

2．2 本体技术

2．2．1 本体概述

2．2．2 本体的建模元语

2．2．3 本体描述语言

2．3 本章小结

第三章 VRML与标准介绍

3．1 虚拟现实建模语言VRML

3．1．1 VRML概述

3．1．2 VRML虚拟场景、场景图及节点类型

3．1．3 VRML中动画介绍

3．1．4 VRML的外部编程接口EAI

3．2 H-Anim规范的介绍

3．3 本章小结

第四章 语义虚拟环境设计

4．1 语义虚拟环境本体设计

4．1．1 语义虚拟对象

4．1．2 语义虚拟人

4．2 语义虚拟人与语义虚拟场景的交互

4．3 本章小结

第五章 虚拟人动画设计描述语言VHAADL

5．1 VHAADL参照系

5．2 VHAADL元动作

5．3 VHAADL语法

5．4 元动作的解释与执行

5．4．1 元动作的解释

5．4．2 元动作执行

5．5 本章小结

第六章 办公室智能虚拟人系统的实现

6．1 系统开发环境简介

6．2 智能虚拟人的场景描述

6．3 系统的实现

6．3．1 虚拟场景本体设计

6．3．2 虚拟场景虚拟人动作序列实现

6．4 系统的运行演示

6．5 本章小结

第七章 总结与展望

7．1 论文总结

7．2 论文展望

参考文献

致谢

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