基于物理与生物学机理的人工鱼行为模拟

王小铭，钟林海

(1．广东科技学院计算机系，广东东莞 523083；2.华南师范大学计算机学院，广东广州 510631；3.深圳市龙岗区龙岗街道办大综管中心，广东深圳 518116)

基于物理与生物学机理的人工鱼行为模拟

王小铭1，2*，钟林海3

(1．广东科技学院计算机系，广东东莞 523083；2.华南师范大学计算机学院，广东广州 510631；3.深圳市龙岗区龙岗街道办大综管中心，广东深圳 518116)

提出一种简化的基于物理与生物学原理相结合的对象建模方法，并运用到鱼群运动的模拟之中．在该模拟中，人工鱼群的每一个体被定义为一个自主智能体，在个体生物感知模型和群体行为运动的物理机制约束下，采用运动学原理和渐变动画技术，较好地解决了人工鱼集群运动中个体与整体之间的运动协调性问题，在普通PC机上实现了三维鱼群游动较好的计算机模拟效果．

人工鱼; 集群运动; 物理与生物学机理; 渐变动画

群体生物模拟一直是计算机动画研究的热点之一，而生物个体的行为建模则是其最核心的技术．长期以来，国内外学者一直探索各种模拟生物及其行为的方法[1-2]．而动画实现的方法则主要有传统的“关键帧”技术和渐变技术．文献[3]、[4]是我国学者涂晓媛和班晓娟以行为建模结合人工生命建模方法所做的人工鱼模拟研究，代表了人工鱼模拟领域的主要成果．然而，所有这些对象与行为建模的过程及其动画实现，都需要描述个体在某一时刻的位置、形状、运动状态及其与其他个体的相……