严肃游戏中虚拟角色行为建模综述

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作   者：

刘翠娟;  刘箴;  柴艳杰;  刘婷婷;  陈效奕; 

作者机构：

宁波大学信息科学与工程学院;  宁波大学科学技术学院; 

关键词：

严肃游戏;  虚拟角色;  行为建模;  情感建模;  行为学习; 

期刊名称：

中国图象图形学报

基金项目：

面向老年人行为监测和情感关怀的虚拟人技术合作研发

i s s n：

1006-8961

年卷期：

2020 年 007 期

页   码：

1318-1329

摘   要：

严肃游戏是计算机游戏一个新的发展方向,可以提供形象互动的模拟教学环境,已经广泛应用于科学教育、康复医疗、应急管理、军事训练等领域.虚拟角色是严肃游戏中模拟具有生命特征的图形实体,行为可信的虚拟角色能够提升用户使用严肃游戏的体验感.严肃游戏中的图形渲染技术已经逐步成熟,而虚拟角色行为建模的研究尚在初级阶段.可信的虚拟角色必须能够具有感知、情绪和行为能力.本文分别从游戏剧情与行为、行为建模方法、行为学习和行为建模评价等4个方面来分析虚拟角色行为建模研究.分析了有限状态机和行为树的特点,讨论了虚拟角色的行为学习方法.指出了强化学习的关键要素,探讨了深度强化学习的应用途径.综合已有研究,归纳了虚拟角色行为框架,该框架主要包括感觉输入、知觉分析、行为决策和动作4大模块.从情感计算的融入、游戏剧情和场景设计、智能手机平台和多通道交互4个角度讨论需要进一步研究的问题.虚拟角色的行为建模需要综合地考虑游戏剧情、机器学习和人机交互技术,构建具有自主感知、情绪、行为、学习能力、多通道交互的虚拟角色能够极大地提升严肃游戏的感染力,更好地体现寓教于乐.