虚拟人足球比赛决策系统研究

论文摘要

随着科学技术的发展,虚拟现实(VR)技术得到愈来愈广泛的应用。如今虚拟人群在虚拟现实中已经成为研究的热点,因此,如何提高在动态环境中多虚拟人的协作能力,成为必须研究和解决的问题。虚拟人足球比赛系统为此问题的研究提供了一个良好的平台,它是虚拟人群技术和人工智能的集中体现,是一个典型的多智能体系统。在虚拟人足球比赛中,决策系统是取得比赛胜利的关键部分。因此本文着重对虚拟人足球比赛决策系统进行深入研究,具有重要的研究价值和实用价值。本文从虚拟人智能化角度出发,研究了虚拟人足球比赛决策系统,主要完成以下几方面的工作。第一,在机器人足球决策系统和多智能体决策模型的基础上,根据虚拟人具有一定认知能力的特点,建立了一种能够体现多智能体团队协作和个性能力发挥特征的虚拟人足球比赛决策模型,并对各模块进行了分析;第二,建立了虚拟人足球比赛阵法的系统结构模型;该模型包括:阵型,角色,策略,动作;建立了各角色的决策流程;提出了关联度矩阵(CDM)概念,建立了球员之间的协作关系;第三,在虚拟人足球比赛中,跑位是保持阵型和实现阵法的核心动作,因此本文还研究了球员的跑位策略,设计了一些局部跑位策略的方法,通过将球场分块的方法设计了一种整体跑位策略的基本战术;第四,以433阵型为例,完成了比赛决策系统的阵法仿真,取得了比较好的效果。在结尾部分,总结了本文的工作,并提出了需要进一步完善的地方。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景及意义
• 1.2 国内外研究动态
• 1.2.1 机器人足球比赛决策系统发展现状
• 1.2.2 虚拟人群仿真技术研究现状
• 1.2.3 虚拟人足球比赛研究现状
• 1.3 论文内容安排
• 第二章 虚拟人足球比赛系统概述
• 2.1 球员踢足球的智能特点
• 2.2 虚拟人足球比赛系统模型
• 2.2.1 虚拟人足球比赛系统的特点
• 2.2.2 虚拟人足球比赛系统的层次结构模型
• 2.3 系统关键问题
• 2.3.1 领地知识表达
• 2.3.2 行为指导
• 2.3.3 通信协议
• 2.4 小结
• 第三章 虚拟人足球比赛决策系统结构
• 3.1 机器人足球决策系统
• 3.2 多智能体的决策模型
• 3.2.1 多智能体系统
• 3.2.2 多智能体规划理论
• 3.2.3 仿真系统的决策模型
• 3.2.4 智能体之间的协调
• 3.3 虚拟人足球比赛决策系统
• 3.3.1 虚拟人足球比赛决策系统任务
• 3.3.2 虚拟人足球比赛决策系统的特点和要求
• 3.3.3 虚拟人足球比赛决策系统框架
• 3.4 小结
• 第四章 虚拟人足球比赛阵法的系统模型
• 4.1 虚拟人足球比赛阵法的系统模型
• 4.1.1 全局状态与策略分析
• 4.1.2 阵型
• 4.1.3 角色
• 4.1.4 关联度矩阵CDM
• 4.1.5 基本动作
• 4.2 一个简单的防守系统
• 4.3 小结
• 第五章 虚拟人足球比赛中的跑位策略
• 5.1 虚拟球员跑位问题的分析
• 5.2 跑位策略研究概述
• 5.2.1 基于形势的策略站位SBSP
• 5.2.2 TsinghuAeolus防守体系中的跑位
• 5.3 虚拟人足球比赛中的跑位策略
• 5.3.1 不同位置跑动的特点
• 5.3.2 跑位在比赛中的作用
• 5.3.3 进攻中的局部跑位策略
• 5.3.4 防守中的局部跑位策略
• 5.3.5 整体跑位策略
• 5.4 小结
• 第六章 虚拟人足球比赛阵法仿真
• 6.1 比赛阵型
• 6.2 阵法仿真
• 6.3 小结
• 第七章 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间的研究成果