智能跟蹤控制系統(tǒng)的動畫仿真設計
在對跟蹤控制問題的研究過程中,為了改進智能體模型或者控制器性能,需要詳細觀察智能體某個階段的運動軌跡形態(tài)。為了達到此要求,設計開發(fā)過程控制模塊,實現(xiàn)對仿真過程的實時控制。該模塊主要設計了兩種鍵盤控制功能,即速度調整和視點調整。
速度調整是在創(chuàng)建系統(tǒng)形體的間隙設置額外的延遲時間來調控仿真速度。設計在f1~f6按鍵響應程序中分別設置六個檔次的速度。
視點調整是設計用幾何變換法來改變視點的位置。該方法的設計原理如圖7所示。
圖7 幾何變換設計原理圖
圖7中,o為軌跡中心;ρ為由o指向視點的矢量;視點坐標(x,y)為矢量ρ分別在x軸和y軸上的投影值;圓環(huán)面l為xoy平面上的視點調整區(qū)域,由ρ的模最大值和最小值來界定;上、下方向鍵分別用于調整ρ變大、變小;左、右方向鍵用于調整視點在l內以o為圓心ρ為半徑的圓環(huán)上分別向左、向右移動?;谠搸缀巫儞Q法的設計,在仿真運行過程中,通過控制模塊向軟件發(fā)出指令,就能夠實現(xiàn)視點360°全方位移動和觀察距離的調整。圖8為經過視點調整后看到的仿真圖像。
圖8 軌跡交接放大圖
從圖8中能夠觀察到各條跟蹤軌跡接近目標軌跡前的形態(tài)以及接近的位置,進而判斷各系統(tǒng)模型或跟蹤控制器的優(yōu)劣,為改進它們的參數(shù)提供了實驗依據(jù)。
5 結束語
本文根據(jù)智能跟蹤控制系統(tǒng)研究的需要,開發(fā)出三維動畫仿真軟件。該軟件具有以下突出優(yōu)點:采用數(shù)據(jù)導入的思想,使軟件擺脫數(shù)據(jù)來源復雜的限制,拓寬了該仿真軟件的使用范圍;設計視點幾何變換法等,實現(xiàn)仿真過程的實時可操作特性,從而提高了其作為仿真研究的價值;采用模塊化設計,結構緊湊合理,可重用性和擴展性較強。
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