[发明专利]基于群体效应的应急人群疏散仿真方法及系统

说明书

本发明公开了基于群体效应的应急人群疏散仿真方法及系统，包括：步骤(1)：在Unity3D场景下搭建场景模型和个体模型；步骤(2)：创建场景与个体之间的交互关系，创建个体与个体之间的交互关系，生成应急场景；步骤(3)：在应急场景中，实现基于群体效应的应急人群疏散仿真。利用unity3D的软件优势，更加便捷的搭建场景，利用基于位置的多个体动力学人群仿真，凝聚力模型、避免模型和社会模型来建模，以及自带的角色动画控制器，使人群疏散仿真的过程更加流畅、稳定、高效。

技术领域

本发明属于虚拟现实仿真技术领域，尤其涉及一种基于群体效应的应急人群疏散仿真方法及系统。

背景技术

人群仿真已被广泛应用于模拟紧急场景，在仿真模拟中了解人类的行为，处理群体间的多样性，更快的从公共建筑物撤离，挽救更多的生命。而紧急情况是一种无法预见的，当紧急情况出现时，人们往往是缓慢的响应疏散报警，走熟悉的路线，而不是从最近的出口逃离。这些危险行为都是因为对环境的不熟悉，没有立刻意识到危险情况，遵循他人的不安全行为。并且在人群疏散过程中还会出现拱现象、障碍物的影响、干扰、羊群行为、流体行为等。从安全模拟角度，人群仿真可以改善紧急疏散中人群的移动的安全路线，识别建筑物中更安全的行为，也可以总结如何建造更安全的建筑物。

在人群疏散模拟中个体需要朝向目标导航，避免碰撞并展示其他人类行为。现已经开发出许多人群转向算法来逼真地模拟人群移动到他们的目标。人群涉及两个或更多对象，具有不同的特征。他们在同一地点，同一时间段内为了同一目的而互相交流和互动。但环境的建模以及个体建模都相当的复杂，工作量很大，对于大量的人群疏散仿真还是具有一定的局限性的。科技的迅速发展，应相应新的需求，需要有更加真实，高效的方法来实现大规模的人群疏散仿真。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明提出一种基于群体效应的应急人群疏散仿真方法及系统。利用Unity3D的软件优势，更加便捷的搭建场景，利用基于位置的动力学框架，碰撞预测模型、避免模型和社会模型来建模，以及自带的动画控制器，使人群疏散仿真的过程更加流畅、稳定、高效。

作为本发明的第一方面，提供了基于群体效应的应急人群疏散仿真方法；

基于群体效应的应急人群疏散仿真方法，包括：

步骤(1)：在Unity3D场景下搭建场景模型和个体模型；

步骤(2)：创建场景与个体之间的交互关系，创建个体与个体之间的交互关系，生成应急场景；

步骤(3)：在应急场景中，实现基于群体效应的应急人群疏散仿真；

作为本发明的进一步改进，所述步骤(1)包括：

步骤(11)：利用Maya建模软件，根据获取的场景参数，按照设定比例生成一个场景模型；将场景模型导入到Unity3D场景中，在场景模型中设置光源的位置和摄像机的位置，对场景进行绘制和渲染；

所述场景参数，包括：场景尺寸、建筑物或道路；

所述场景模型，是指根据现实场景模拟的虚拟场景模型，包括场景尺寸、建筑物、道路、障碍物和环境出口；

所述对场景进行绘制和渲染，包括：种植花草树木，加入水潭、喷泉、天空、光照、雾效、风等，对路面、建筑物进行美化；

步骤(12)：对场景进行划分，划分出可行走区域和不可行走区域，对地面进行导航网格烘培，标识出所有出口；

步骤(13)：利用Maya建模软件，依据采集的个体尺寸搭建个体模型，将个体模型导入到Unity3D场景中，在Unity3D场景中使用动画控制器为个体模型添加AnimatorController动画控制组件，并为个体模型添加动画控制脚本；

所述个体尺寸，包括：个体模型的身高、体重、身体半径；