随着计算机图形学与虚拟现实技术的发展,计算机动画的创作备受关注,作为计算机动画中的热点问题,群体动画在多个技术领域中得到了广泛应用,如建筑规划、数字化展示、影视动漫、电脑游戏等行业。从当前研究的情况来看,群体动画技术存在着比较突出的问题:一是目前采用的群体太过单一,基本上都是由一个或几个模板变换而来的,这样的群体过于单一,没有真实的人群的感觉,二是以当前的计算机硬件水平来说,要实现个体数量众多的群体动画仿真建模,使用直接绘制的方法很难达到实时性的要求。这些问题促使人们更加重视对群体动画建模技术的研究。本文在收集并分析群体行为常用建模方法基础上,所做主要工作如下:(1)建立了几种群体动画行为仿真的关键模型本文中群体行为建模的关键算法,包括感知模型的建模、决策模型的建模、行为规划模型的建模,对它们进行分析介绍之后,进行了实验,并分析了其优缺点。其中的感知模型分为静态环境和动态环境两种感知模型,决策模型的建模中,采用有限状态机来建立。(2)提出了对基于势能场的群体行为建模技术的改进方法该方法以连续动力学为基础,把空间划分为均匀的网格,使全局导航和局部碰撞避免整合到一个框架中,组成一个动态势能场,作为人群前进的驱动力,而当人群分布不均匀,有些网格不需要参与运算时,引入了静态势能场。这种方法能够减少所有网格都参与计算时的计算量,提高系统的效率。(3)研究了群体行为一致性问题主要介绍了受多个领域的研究人员关注的群体行为一致性问题方面的知识介绍了5种情况下群体行为一致性的条件和相应的数学表示方法和各自取得的成就,在这些成果的基础上对群体行为一致性的应用领域做了展望。