基于人工生命方法的鱼的模型研究

徐骞

吉林北华大学

基于人工生命方法的鱼的模型研究

徐骞

吉林北华大学

在传统的生命模型创建过程中主要通过一些关键帧技术进行，但是在创建过程中还存在着一定的不足，因此，通过人们不断的研究形成了全新的人工生命方法虚拟一些生命模型。基于此，本文对人工生命方法的鱼的模型进行了简单的研究。

人工生命 模型 鱼

1 前言

在传统的生物模型创建、模拟过程中，主要通过一些“关键帧”技术进行，主要将一些生物进行预定，并将其定刻在某一个位置中，来观察这种生物的形状、和运动状态，但是这种技术所创建出来的生物模型与理想中的仿真效果相差甚远。如果将生物模型变得具有较强的真实感，就需要根据自己的知识将其进行不断的创新、完善，只有这样才能保证创建出来的生物模型具有较高的真实性。这种模型在使用过程中常常会被人称作为人工生命方法，改变了传统技术的中的不足，创建出一个较为真实的生物行为，供给人们观看。

2 基本概念

2.1 虚拟现实技术

虚拟实现技术主要通过计算机生成的一种虚拟环境，在该技术使用时，可以将用户的“放置”到该环境中，让用户在这种环境中体现较为真实的感受。虚拟现实技术在使用过程中主要有以下三种特点：互交性、沉浸感、构想性，这三特点在创建鱼模型时有着非常重要的作用。

2.2 人工生命

人工生命是指一些具有自然生命现象和特征的人造系统，主要对一些生物的现象的动力原理进行分析，通过虚拟技术设置成全新的模型。在使用人工生命方法时，还可以通过一些计算机将生物进行模式。

2.3 虚拟生物

虚拟生物主要通过一些计算机模型对一些生物进行模拟，设置全新的模拟模型，同时还要保证这些生物模型具有一定的生物力学模型、感知模型、运行模型等。模拟生物是人工生命方法的一部分，同时也是人工和生物而形成的一种全新技术。

2.4 虚拟生物实验室

虚拟生物实验室主要通过计算机和虚拟现实技术而创造出来一项全新虚拟试验环境。学生们可以在这个实验室中进行试验，在试验过程中还有这较为真实的感受，仿佛身临其境。在进行虚拟鱼试验时，可以通过虚拟技术对鱼进行解剖、观察，只有这样才能提高虚拟试验的真实效果。

3 虚拟鱼的模型运动研究

虚拟鱼在运动过程中，需要观察其运动状态，根据其运动状态了解鱼生活行为。而虚拟鱼的运动方程主要通过对鱼的运行规律进行研究，并将其设置成全新的模型，只有这样才能方便人们观看、了解。在设置虚拟鱼的运动方程时，还要了解其高度结构，将虚拟鱼整体划分成六部分，形成各自的方程。

4 虚拟鱼模型的研究

4.1 建立虚拟鱼的几何处观模型

在建立虚拟鱼模型时，可以通过一些3DSMAX技术建立几何外观模型，并将其以3DS的形式进行存储，标出其坐标、颜色、纹理等数据信息，从而方便对其的观看、查找。

4.2 模型优化

虚拟鱼的模型优化主要由以下几点组成：（1）纹理拼接：纹理拼接可以直接的反映出虚拟鱼的图像，并通过鱼体本身将其改变，从而发生纹理断裂现象发生，采用纹理拼接方法才能改变这一现状。主要使用方法就是将虚拟鱼的纹理进行拆分，并通过一些具有代表意义的纹理图案进行拼接，只有这样才能显示出完整鱼的效果；（2）细节层次模型技术：该技术可以在不同的情况下将鱼的状态进行描述，并采用一项较为复杂的程序设置实体模型。在设置模型时，还可以将鱼的模型按照指定的远近点进行切换，并选择一些自动的显示层次，从而满足人们的视觉。

4.3 虚拟鱼模型和几何模型的结合，实现虚拟鱼行为仿真

虚拟鱼几何模型主要在鱼的外表中，让人们在观看时了解其最真实、最逼真的外形。虚拟鱼的模型可以通过鱼的变化鱼转变产生的，并通过虚拟鱼的模型将其鱼动力模型相结合，只有这样才能将虚拟鱼以一个最真实的形式展现出来。

5 总结

仿真系统在使用过程中分，可以提高虚拟鱼的真实性鱼可靠性，并对虚拟鱼的模型进行创新。仿真系统在使用时与其他技术相比还存在着较大的差距，只有将人工生命方法融入其中才能将提高虚拟鱼的真实性。本文对人工生命方法的鱼的模型进行了简单的研究，文中还存在着一定的不足，希望我国专业技术人员加强对人工生命方法的鱼的模型研究。

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2015年吉林省教育厅“十二五”科学技术研究［项目号］吉教科合字［2015］第137号

2015年吉林省教育厅“十二五”科学技术研究［项目号］吉教科合字（2015）第149号

徐骞（生于1977年）女，北华大学信息技术与传媒学院教师，硕士研究生。