摘要：为了解决室内建筑节点不合理与人群逃生路线选择困难的问题,提出面向自组织人群的建筑安全评估算法.基于IndoorGML建立室内空间的水平平面结构和垂直层级结构,形成拓扑空间中的节点关联图,以表示多层建筑物的空间结构.通过对单元空间的风险、通行率的定义,设计基于A^(*)算法的安全疏散路线选择算法.通过分析逃生路线的选择人数、单条逃生路线上节点的最高风险、单条逃生路线的平均逃生时间,找出室内建筑不合理节点并提出优化方案.构建模拟场景进行仿真实验,对比不同路线选择方法的结果,分析并验证所提评估算法的有效性.结果表明,所提出的方法能够找出建筑拥堵的主要因素及其对疏散的影响程度,有助于在建筑设计阶段开展科学的建筑安全评估.

摘要：密集人群的表演行为仿真由于人群组织复杂度高,表演行为抽象困难等原因极度依赖手工编排,难以建立高自动化的仿真模型。为了降低创意修改敏感度与设计风险,提出了一种基于密集人群的表演行为模型,通过时间维度切片与空间分层的策略实现了能够符合导演创意的高自动化人群表演行为仿真方法。通过构建仿真实验,对模型中的人群表演行为规划方法的生成效果与计算效率进行分析,将其应用于庆祝中华人民共和国成立70周年主题表演活动,证明了该方法的先进性。

摘要：本文提出了一种针对多Agent人群仿真模型的多机并行平台,该平台利用MPI作为节点间的通讯软件,采用主从模式设计多机并行执行环境。在主控节点中设置结果回收模块与监控模块,通过K-means算法保证执行节点之间的负载均衡,同时以此作为任务分发与调度的依据;在执行节点(从节点)中,则根据主控节点的任务调度执行相关Agent模型,并执行仿真同步与状态信息汇报等任务。实验结果表明,该多机并行平台能够执行基于多Agent的人群仿真模型,能有效地提高仿真的性能,同时具有良好的可扩展性。

摘要：针对目前人群仿真在群体行为表达方面缺少个体间差异、多样化表达的问题,特别是个体的心理差异对群体行为的影响,提出一种基于人格模型对人群进行仿真的方法。首先,引入心理学中描述人格的五因素模型,对Agent进行人格建模,并制定人格与行为参数的映射关系;然后,设计由人格驱动的路径规划算法和动作姿态实现方法;最后,构建三维仿真系统,实现多种场景中人格因素对人群行为影响的模拟。实验结果表明,该方法能有效地表达个体的心理差异对人群行为产生的影响,使人群仿真更加真实可靠。

摘要：在人群行为的运动仿真研究中,人群的分组行为是不能忽略的因素.家庭成员、同事、朋友等关系较密切的人会依据亲密度形成分组,这种现象在整个疏散过程中一直存在,并且个体之间的关系越密切,他们在组内的聚集度越高.目前在人群运动仿真方法中,要么没有考虑分组,要么只根据距离进行分组,而不考虑个体间的关系.本文针对上述不足,在运动过程中同时考虑个体间距离和个体间关系这两个因素对运动的影响,提出了一种改进的K-Medoids算法,该算法加权考虑两类不同的特征值.为验证本文方法的有效性,设计了多组实验.实验结果表明本文方法能够较好地提高疏散效率,并且由于分组过程中考虑了人与人之间的距离以及亲密程度等因素,能够使得虚拟环境中的人群疏散效果更加贴近真实环境下的人群疏散行为.

摘要：在分析现有的考虑摩擦与排斥的人群疏散元胞自动机模型的基础上,研究人群疏散问题,建立了基于力的人群疏散仿真模型。该模型量化了摩擦力、排斥力和吸引力,因而可以描述拥挤、堵塞产生的人与人、人与环境之间的社会心理和物理作用。该模型采用的是元胞自动机,因而规则简单,运算速度快。仿真实验结果反映了出口处设置障碍物对逃生的影响,对应急疏散预案和建筑物结构设计有一定的参考作用。

摘要：针对大规模实时人群仿真往往需要在极短时间内完成大量的计算,而一般的串行算法无法完成该类计算任务的现状,提出了一种基于GPU(Graphic processing unit)的并行化人群实时仿真算法。该算法利用人群仿真中人群个体的独立性,将个体近邻查询,个体位置更新两个计算过程并行化,从而实现了大规模人群的实时仿真。

摘要：人群疏散引导系统可在建筑物内发生灾害时有效保护生命安全,减少人员财产损失。针对现有人群疏散引导系统需要人工设计模型和输入参数,工作量大且容易造成误差的问题,本文提出了基于深度强化学习的端到端智能疏散引导方法,设计了基于社会力模型的强化学习智能体仿真交互环境。使智能体可以仅以场景图像为输入,通过与仿真环境的交互和试错自主学习场景模型,探索路径规划策略,直接输出动态引导标志信息,指引人群有效疏散。针对强化学习深度Q网络(DQN)算法在人群疏散问题中因为动作空间维度较高,导致神经网络复杂度指数增长的“维度灾难”现象,本文提出了将Q网络输出层按动作维度分组的组合动作空间DQN算法,显著降低了网络结构复杂度,提高了系统在多个引导标志复杂场景中的实用性。在不同场景的仿真实验表明本文方法在逃生时间指标上优于静态引导方法,达到人工构造模型方法的相同水平。说明本文方法可以有效引导人群,提高疏散效率,同时降低人工构造模型的工作量并减小人为误差。

摘要：虚拟人 (VirtualHuman)是人类各种特性 (几何、行为、感知、情感、生理、心理、社会性等 )在虚拟空间中的数字化表示 ,是高度真实的人类特性的数字化再现 文中首先介绍面向艺术与设计的虚拟人技术的应用领域和研究维度 ,然后详细介绍其中的主要研究内容 ,包括 :虚拟人体建模、运动控制技术、虚拟人群仿真、虚拟感知与情感计算 ,最后指出 ,在面向艺术与设计的虚拟人技术研究中 。

摘要：分析人群在正常和紧急状态下的行为特点,建立虚拟人群仿真的7种典型行为模型.依据人的行为判断过程,设计虚拟人行为控制的多层次结构.采用虚拟视觉和速度密度模型,建立虚拟人的动态避碰模型;采用九宫避碰策略,研究虚拟人对静态和动态障碍物的路径规划.针对虚拟人群的行为驱动方法,通过设计虚拟人群行为属性来描述虚拟人群将采取的行为状态;通过产生式规则实现虚拟人群行为仿真的事件/响应模式.最后把虚拟人群行为的建模和实现方法应用在人群紧急逃生三维模拟中,取得了较好的效果.