仿真過程控制 - 智能跟蹤控制系統(tǒng)的動畫仿真設(shè)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(shè)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(shè)計了兩種鍵盤控制功能，即速度調(diào)整和視點調(diào)整。

　　速度調(diào)整是在創(chuàng)建系統(tǒng)形體的間隙設(shè)置額外的延遲時間來調(diào)控仿真速度。設(shè)計在f1~f6按鍵響應(yīng)程序中分別設(shè)置六個檔次的速度。

　　視點調(diào)整是設(shè)計用幾何變換法來改變視點的位置。該方法的設(shè)計原理如圖7所示。

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　　圖7 幾何變換設(shè)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(biāo)(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(diào)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(diào)整ρ變大、變小;左、右方向鍵用于調(diào)整視點在l內(nèi)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(shè)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?qū)崿F(xiàn)視點360°全方位移動和觀察距離的調(diào)整。圖8為經(jīng)過視點調(diào)整后看到的仿真圖像。

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　　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(biāo)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(jié)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(dǎo)入的思想，使軟件擺脫數(shù)據(jù)來源復(fù)雜的限制，拓寬了該仿真軟件的使用范圍;設(shè)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(shè)計，結(jié)構(gòu)緊湊合理，可重用性和擴展性較強。