智能跟蹤控制系統(tǒng)的動(dòng)畫(huà)仿真設(shè)計(jì)

　　在對(duì)跟蹤控制問(wèn)題的研究過(guò)程中，為了改進(jìn)智能體模型或者控制器性能，需要詳細(xì)觀察智能體某個(gè)階段的運(yùn)動(dòng)軌跡形態(tài)。為了達(dá)到此要求，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程控制模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)仿真過(guò)程的實(shí)時(shí)控制。該模塊主要設(shè)計(jì)了兩種鍵盤(pán)控制功能，即速度調(diào)整和視點(diǎn)調(diào)整。

　　速度調(diào)整是在創(chuàng)建系統(tǒng)形體的間隙設(shè)置額外的延遲時(shí)間來(lái)調(diào)控仿真速度。設(shè)計(jì)在f1~f6按鍵響應(yīng)程序中分別設(shè)置六個(gè)檔次的速度。

　　視點(diǎn)調(diào)整是設(shè)計(jì)用幾何變換法來(lái)改變視點(diǎn)的位置。該方法的設(shè)計(jì)原理如圖7所示。

　　圖7 幾何變換設(shè)計(jì)原理圖

　　圖7中，o為軌跡中心;ρ為由o指向視點(diǎn)的矢量;視點(diǎn)坐標(biāo)(x,y)為矢量ρ分別在x軸和y軸上的投影值;圓環(huán)面l為xoy平面上的視點(diǎn)調(diào)整區(qū)域，由ρ的模最大值和最小值來(lái)界定;上、下方向鍵分別用于調(diào)整ρ變大、變小;左、右方向鍵用于調(diào)整視點(diǎn)在l內(nèi)以o為圓心ρ為半徑的圓環(huán)上分別向左、向右移動(dòng)?；谠搸缀巫儞Q法的設(shè)計(jì)，在仿真運(yùn)行過(guò)程中，通過(guò)控制模塊向軟件發(fā)出指令，就能夠?qū)崿F(xiàn)視點(diǎn)360°全方位移動(dòng)和觀察距離的調(diào)整。圖8為經(jīng)過(guò)視點(diǎn)調(diào)整后看到的仿真圖像。

　　圖8 軌跡交接放大圖

　　從圖8中能夠觀察到各條跟蹤軌跡接近目標(biāo)軌跡前的形態(tài)以及接近的位置，進(jìn)而判斷各系統(tǒng)模型或跟蹤控制器的優(yōu)劣，為改進(jìn)它們的參數(shù)提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

　　5 結(jié)束語(yǔ)

　　本文根據(jù)智能跟蹤控制系統(tǒng)研究的需要，開(kāi)發(fā)出三維動(dòng)畫(huà)仿真軟件。該軟件具有以下突出優(yōu)點(diǎn)：采用數(shù)據(jù)導(dǎo)入的思想，使軟件擺脫數(shù)據(jù)來(lái)源復(fù)雜的限制，拓寬了該仿真軟件的使用范圍;設(shè)計(jì)視點(diǎn)幾何變換法等，實(shí)現(xiàn)仿真過(guò)程的實(shí)時(shí)可操作特性，從而提高了其作為仿真研究的價(jià)值;采用模塊化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)緊湊合理，可重用性和擴(kuò)展性較強(qiáng)。