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面向儿童电子教育的虚拟角色情绪模型研究

作　者: 何少华
导　师: 刘箴
学　校: 宁波大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 虚拟角色模糊逻辑情绪模型心境模型个性模型
分类号: TP391.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

利用计算机辅助儿童教育是目前的一个热点课题。在传统的电子教育软件系统中,虚拟角色外形多采用二维几何模型,角色的行为简单,不能够令人信服。创造具有外形和行为可信的虚拟角色是电子教育软件亟待解决的技术问题。为了增强虚拟角色的可信服性,建立具有情绪机制的虚拟角色是解决上述问题的关键。本文主要研究虚拟角色的情绪模型。在充分研究情绪理论和虚拟角色的基础上,本文提出了一个虚拟角色认知框架,该框架包含感知模块、动机模块、行为模块、评价模块、情绪模块、心境模块和个性模块。其中感知模块用于获取信息。在动机模块中,提出了饥饿、口渴、安全三种动机强度计算方法。行为模块包括路径规划和行为规划。评价模块使虚拟角色能够自主产生目标和推理可能性信息,为合成情绪提供参数。在情绪模块中,构建了包含14种OCC情绪的情绪模型。其中在计算希望、担心等六种情绪强度时,由于情绪的模糊性,提出了利用模糊推理系统计算希望和担心情绪强度;根据OCC情绪特性,提出了情绪转变机制。在计算钦佩和责备情绪强度时,本文提出综合运用模糊推理系统和强度迭加运算来更新它们强度。根据人类交互关系特点,提出了虚拟角色交互关系更新方法。根据情绪特性,本文给出了情绪衰减机制和情绪过滤机制。考虑到心境对情绪有影响,在心境模块中提出了心境强度计算方法。在个性模块中,给出了个性设置对情绪的影响作用。以儿童安全教育为主题,本文构造了一个三维演示系统。实验结果证明了本文模型的合理性。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
引言  9-10
1 绪论  10-18
  1.1 研究背景与意义  10-11
  1.2 情绪模型研究现状  11-16
    1.2.1 国外相关研究现状  11-15
    1.2.2 国内相关研究现状  15-16
  1.3 情绪模型的应用  16
  1.4 本文的主要工作和安排  16-18
2 情绪理论与模糊逻辑  18-27
  2.1 情绪理论  18-20
    2.1.1 OCC情绪模型  18-20
    2.1.2 Roseman情绪模型  20
  2.2 模糊逻辑  20-26
    2.2.1 模糊集合  20-21
    2.2.2 模糊集合运算  21-22
    2.2.3 模糊矩阵  22
    2.2.4 模糊关系  22-23
    2.2.5 模糊推理系统  23-26
      2.2.5.1 模糊化接口  24
      2.2.5.2 知识库  24-25
      2.2.5.3 模糊推理机  25-26
      2.2.5.4 解模糊化接口  26
  2.3 小结  26-27
3 虚拟角色认知框架  27-38
  3.1 虚拟角色认知框架  28-29
  3.2 感知  29-31
    3.2.1 虚拟视觉  29-30
    3.2.2 碰撞检测  30-31
    3.2.3 交互半径  31
  3.3 动机  31-33
  3.4 行为模块  33-35
    3.4.1 路径规划  33-34
    3.4.2 行为规划  34-35
  3.5 评价模块  35-37
  3.6 小结  37-38
4 情绪建模  38-52
  4.1 情绪模型  38-46
    4.1.1 六种情绪  39-43
    4.1.2 高兴与悲伤  43
    4.1.3 钦佩与责备  43-44
    4.1.4 感激和愤怒  44
    4.1.5 喜欢与讨厌  44-45
    4.1.6 情绪衰减  45-46
    4.1.7 情绪过滤  46
  4.2 情绪表现  46-49
    4.2.1 脸部表情  46-48
    4.2.2 身体姿态  48-49
  4.3 心境模型  49-50
  4.4 个性模型  50-51
  4.5 小结  51-52
5 系统实现与模型验证  52-63
  5.1 本章概述  52
  5.2 系统实现  52-58
    5.2.1 剧情构造  52-53
    5.2.2 系统开发环境  53-55
    5.2.3 虚拟场景  55-56
    5.2.4 虚拟角色  56-57
    5.2.5 界面设计  57-58
  5.3 实验分析  58-62
    5.3.1 情绪变化  58-61
    5.3.2 心境变化  61-62
  5.4 小结  62-63
6 结论与展望  63-65
  6.1 结论  63-64
  6.2 展望  64-65
参考文献  65-69
在学研究成果  69-70
致谢  70

面向儿童电子教育的虚拟角色情绪模型研究

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