一种基于卡尔曼滤波的群组动态跟踪特效设计方法

摘要

本发明公开了一种基于卡尔曼滤波的群组动态跟踪特效设计方法，包括以下步骤：(1)用户输入群组的个体数量、个体属性和群组的全局控制参数，实时地生成用户所要求的群组动画；(2)为群组的每个个体指定虚拟的引导点，将群组运动模拟的过程按照时间离散化，每个时间步长为δt，运动初始时刻为t₀，使用卡尔曼滤波方法计算个体在第任意步n步时刻t₀+δt×n的最优化的引导力F_h，重新调整每个个体的运动参数，实现引导点对个体的引导作用，引导个体向下一个时间步长的目标位置运动，过程中群组整体的阵形向用户设定的终止阵形前进，保证群体动态变化的大致阵形和移动过程平稳自然。该方法是一种生成优美的三维变形群组动画效果的经济有效的方法。

主权项

1.一种基于卡尔曼滤波的群组动态跟踪特效设计方法，该方法包括：(1)用户输入群组的个体数量、个体属性和群组的全局控制参数，实时地生成用户所要求的群组动画；群组的全局控制参数包括群组动画模拟开始时刻的起始位置、终止时刻的目标位置，整体保持的起始阵形、终止阵形和群组运动过程中要遵循的外形序列；个体属性包括个体的质量M，个体的最大速度Vmax、最大加速度amax、个体的视域范围、个体的避免碰撞半径r；(2)为群组的每个个体指定虚拟的引导点，将群组运动模拟的过程按照时间离散化，每个时间步长为δt，运动初始时刻为t0，使用卡尔曼滤波方法计算个体在第n步时刻t0+δt×n的最优化的引导力Fh，n为第任意步，重新调整每个个体的运动参数，实现引导点对个体的引导作用，引导个体向下一个时间步长的目标位置运动，过程中群组整体的阵形向用户设定的终止阵形前进，保证群体动态变化的大致阵形和移动过程平稳自然。