基于混沌動態(tài)步長布谷鳥算法的群體動畫行為控制方法研究

李月 王敏

摘 ?要： 自然界生物的遷徙具有一定規(guī)律，其會自動形成群體集合，隊列排序具有一定的規(guī)律。群體動畫行為是基于生物的遷徙規(guī)律得來的。首先對布谷鳥算法進行深入研究，而后以混沌動態(tài)步長布谷鳥算法為基礎(chǔ)依據(jù)，進行相應(yīng)的群體動畫的仿真模擬。布谷鳥算法當中混沌序列的引入能夠使鳥窩數(shù)據(jù)在更新過程中進行步長選擇，防止局部最優(yōu)的情況發(fā)生。實驗結(jié)果表明，在群體動畫行為的控制方法中，應(yīng)用混沌動態(tài)步長布谷鳥算法要優(yōu)于傳統(tǒng)的布谷鳥算法。

關(guān)鍵詞： 布谷鳥算法; 混沌動態(tài)步長; 群體動畫行為; 改良算法; 控制方法; 仿真模擬

中圖分類號： TN911.1?34 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼： A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號： 1004?373X（2020）01?0035?05

Research on group animation behavior control method

based on chaotic dynamic step cuckoo algorithm

LI Yue1， WANG Min2

Abstract： The migration of animals in nature has a certain law， can autometically form groups， and their queues also has certain sequential laws. The behavior of group animation is got on the basis of the migration law of biology， so the cuckoo algorithm is studied in depth， and the analogue simulation corresponding to group animation is carried out based on the chaotic dynamic growth cuckoo algorithm. The introduction of chaotic sequence can make step size selected in the updating process of the bird nest data and the local optimization prevented. The experimental results show that the chaotic dynamic step cuckoo algorithm is better than the traditional cuckoo algorithm in the control of group animation behavior.

Keywords： cuckoo algorithm; chaotic dynamic step size; group animation behavior; improved algorithm; control method; analogue simulation

0 ?引 ?言

群體動畫是指對大自然中生物進行群體性運動行為的仿真模擬，在諸多動畫類型的影視作品當中，依據(jù)成熟的計算機技術(shù)和相關(guān)算法呈現(xiàn)出了場面宏大、效果震撼的群體動畫畫面[1]。近幾年，群體動畫作為新興技術(shù)，是國際上很多學(xué)者所熱衷的研究對象。同時群體動畫在虛擬現(xiàn)實、模擬實訓(xùn)以及影娛作品當中得以普遍應(yīng)用。基于此，學(xué)者與相關(guān)研究人員研究了多種算法為群體動畫控制行為做技術(shù)支撐。

布谷鳥算法是其中的一種，同時還有遺傳算法、粒子群算法等。相比之下，布谷鳥算法比遺傳算法、粒子群算法更為簡便，問題優(yōu)化更好。但是布谷鳥算法由于局部搜索能力不高，導(dǎo)致其搜索的速度較為緩慢，隨機的初始位置的選擇也導(dǎo)致初始位置的選擇難度增大。……