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| 內容簡介： |
近十年来，在大规模人群活动管理、网络群体行为交互预测，特别是在视频游戏和电影领域，人群仿真的方法和技术的研究得到了广泛的发展。尽管*近在实时模拟和渲染成千上万的个人时取得了逼真的结果，但在这一领域仍然存在许多挑战。虚拟与现实的比较，人的真实外表及其行为建模，群体结构及其运动以及避免碰撞只是这些挑战的一些示例。对于大规模人群的应用，现在的几何－物理－智力等综合描述适用性面临巨大挑战。
《人群仿真》深入分析了这些挑战并提出了许多可能的解决方案，作者Daniel Thalmann和Soraia Musse在以下方面的应用分享了经验和专业知识：人口建模、虚拟人动画、人群的行为模型、虚拟人群与真实人群之间的联系、路径规划和导航、视觉注意模型、几何和填充的语义环境、人群渲染等核心技术领域。第二版介绍了自作者于2007年首次介绍人群模拟以来开发的技术和方法。人群仿真包括对路径规划技术的深入讨论，包括导航图和基于势能的方法之间的新混合方法。介绍了注视注意力的重要性—意识到自己的环境和其他人的注意力—并讨论了人群的无冲突方法。
《人群仿真》对当前文化领域中影视动漫制作、文艺表演智能支撑系统、虚拟场景人群活动、应急管理人群集结疏散等领域具有重要参考意义。
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| 目錄：
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第1章 引言
1．1 人群建模的需求和约束
1．2 人群仿真领域
参考文献
第2章 研究现状
2．1 动态人群
2．2 人群的社会学模型
2．3 人群仿真
2．4 团体和群体的行为动画
2．5 人群训练管理系统
2．6 机器人与人工生命的群体行为
2．7 人群环境建模
2．7．1 环境模型
2．7．2 路径规划
2．7．3 碰撞规避
2．8 人群渲染
2．9 非实时生成的人群
2．10 游戏中的人群
2．11 人群场景创作
参考文献
第3章 人群建模
3．1 引言
3．2 创建方法
3．3 人体外形捕捉
3．4 插值技术
3．5 人群生成模型
3．5．1 初始数据的定义
3．5．2 模板的选取
3．5．3 新体型分类的定义
3．5．4 样本体型影响值的计算
3．5．5 网格变化的计算
3．5．6 身体部位的形变
3．5．7 结果与讨论
3．6 采用计算机视觉的人群生成
3．6．1 基于图片的人群生成模型
3．6．2 结论
3．7 人群外观多样性
3．7．1 多样性的三个层次
3．7．2 颜色多样性
3．7．3 配饰
3．8 结语
参考文献
……
第4章 虚拟人动画
第5章 人群行为动画
第6章 真实人群与虚拟人群的关联
第7章 人群渲染
第8章 人口密集的环境
第9章 应用：案例研究
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| 內容試閱：
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本书为研究生、研究人员和专业人士提供人群仿真算法和技术。计算机动画研究人员、开发人员、设计师和城市规划师将从中受益良多。2007年我们出版了第1版，第2版介绍了自2007年以后出现的新技术和新方法。
作者于1996年开始研究人群仿真时，关于此主题的相关文献很少。Daniel Thalmann在1997年开始指导Soraia Raupp Musse的博士论文，之后在该领域发表了诸多论文。许多其他研究团队也相继在该领域开展研究工作。作为这项研究的先驱者，作者于2005年在洛桑组织召开了第五届人群仿真研讨会（V-Crowds）。如今，新加坡南洋理工大学的Daniel Thalmann和巴西南大河天主教大学（PUCRS）的Soraia Raupp Musse仍然在研究人群仿真。当前人群仿真是一个很受欢迎的领域，尤其是娱乐行业发现了群体动画的潜力，从而促使该领域技术日臻成熟。但是为什么人群仿真如此吸引人呢？
群体运动的美妙和复杂值得我们思考。其美妙之处在于该类运动的同步性、相似性和一致性；其复杂之处在于需要处理许多参数以实现上述特性。一直以来，人们对理解与控制人群的运动和行为充满兴趣。心理学家和社会学家已经对人的行为进行了长期研究，主要研究人们因为相同目标聚集成为群体时的效应。当这种情况发生时，人们可能会失去其个性，而表现出群体性行为，这不同于他们独处时的行为方式。
大规模人群的实时仿真需要实例化很多相似的角色，因此需要一种算法使人群中的每个个体都是独一无二的。本书提供了一些角色生成和个性化可能用到的方法；强调了人群建模，包括模型的形状、大小和颜色；论述了添加配件（诸如书包、眼镜、手机）的重要性，以及它们对动画的影响。这是一个重要的主题，其意义在于实现了人群动画的视觉真实感，像本书在第3章中所讨论的那样。
群体动画实质上是基于个体虚拟人的动画。第4章论述了个体动画的实现方法，特别是运动动画；阐述了基于不同方法的行走模型，比如主成分分析法（PCA）；强调了动画多样性在现实的人群行为中是必不可少的。
在研究人群时会出现一些问题。例如，群体行为有一定的智慧，同时可以观察到个人的智慧和行为。在低密度人流中能够感知到个体、团体和群体之间的互动（言语或非言语）。导航应该是计算机人群仿真中关键的行为。本书详细讨论了路径规划的技术：结合导航图、基于势的方法后的新方法。同一区域大规模人群之间与两个个体之间的避障问题的解决策略不同。在现实生活中，人们会因为没有足够空间走路而停下脚步，甚至因为同一空间内人的密度过高而不幸死亡。本书还介绍了关于“注视”的新内容，因为个体对环境和其他人的感知是很重要的。人和环境之间的关系取决于文化、知识、经验、记忆等方面。计算机可以实现这些交互的行为模式。第4章和第5章展示了一些有助于解决这一问题的内容。
此外，人群不仅可由众多个体组成，还可由多个个体构成的团体组成。处理团体层次结构的人群行为时，还存在其他行为动作。团体行为可用于指定团体的移动、行为和动作。个人能力也是必要的，用于提高虚拟人群的自主性和智能性，例如感知、情绪、记忆、沟通等状态。但是，涉及大规模个体时，由于硬件和计算速率的限制，不能为每个个体设置复杂行为。进一步的问题是如何在实时系统中提高虚拟人的智能性并为大规模人群赋予自主性。本书在第6章介绍了人群仿真的可视化，并为解决这个问题提供了新的视角。
第7章讨论了人群渲染的技术，特别是当需要实时仿真构建虚拟环境时所用的渲染技术。本章引入了一个用于快速渲染的管线，其渲染的内容包含精细程度、可变形人物和不可变形人物，即视图载体。同时阐述了如何使用人群补丁来生成具有无限个体的高密度人群环境。
人群仿真取决于环境，即环境必须以特定的方式建模。第8章讨论了如何对包括地形和建筑物在内的已知环境进行建模，也展示了本体论在人群仿真中的重要作用。
后一章主要对虚拟遗迹和安全系统中的人群仿真应用和案例进行研究。第2版新增了庞贝古城与重建和人群沉浸的部分。
本书介绍了用于解决人群仿真问题所采取的群体需求策略和技术，部分涉及人群建模、虚拟角色动画，重点在于用于人群控制和人群渲染的计算机视觉技术，并且对一些应用进行了分析。
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