臺灣博碩士論文加值系統

「數位遊戲」泛指所有使用電子器材為遊戲主體及成像的遊戲，與傳統遊戲最大的不同在於，其發展與軟硬體技術的演進息息相關，如何表現及發揮最新的軟硬體技術，成為開發數位遊戲的主要考量。目前技術的發展方向大致分成：遊戲畫面的表現及遊戲中的人工智慧演算法。人工智慧的中心概念即是讓電腦透過各種演算法，表現出如真實世界中的各種情形。在數位遊戲中常出現模擬真實動物行為或機械動作，藉此給予玩家視覺上的滿足感和遊戲中的挑戰性。因此模擬真實行為的人工智慧研究，應該是數位遊戲設計領域中一個值得探討的主題。
在三維數位遊戲與電腦動畫中所呈現的各種動物的動作行為，逼真程度的要求愈來愈高，除了複雜的模型及貼圖技術外，還需要耗費動畫師大量的時間來建立與調整模型與骨架，因此逐漸傾向利用程式來自動產生動畫以減少人力資源的耗費。同時，使用程式產生動畫而避免人工調整所造成的重複性過高的問題，在製作同時擁有大量運動體出現的場景時很有幫助。
本研究將鳥類飛行的拍翅行為予以參數化，利用正向動力學及物理環境造成的影響來決定拍翅的動作，同時透過有限狀態機方法來決定鳥的飛行路徑，探討應用於動畫製作與遊戲設計的可能性。本研究實作之外掛程式，可在Maya之中即時計算出鳥類飛行路徑，與現有之演算法相比可提供更寬廣的應用空間，如與動畫中的其他物件進行互動及群體飛行等行為表現。

Digital Games implies all kinds of games mounted or displayed on an electronic installation. Different from traditional games, digital games are highly related to the evolution of software and hardware techniques, which makes it the crucial concern about developing digital games that how to present and make use of modern technology. The current regime of technique development is split in two: screen display and artificial intelligence (AI). The main idea of AI is to make the computer reproduce the real world virtually via algorithms. Simulating the behaviors of animals and machines in games gives players visual satisfactions and challenges during play. With a view upon this point, this research sets foot on simulating the realistic behavior based on AI.
The animal locomotion in 3d games and animations are required to be more and more realistic, with the need of not only complicated models and texturing but also lots of time for animators to build and set up the models and skeletons, which makes automatic animation generation by program more invited.
This research parameterizes bird’s wing beat in terms of forward dynamics and physics-based influences and finds the path of bird flight with finite state machine algorithm, in an effort to explore the possibility of application in animation production and game design. Compared with the current algorithm, the implemented program shows the ability to compute the flight path in real time in Maya, providing a wider extent of application, such as interaction with other objects in the animation or flocking behavior.

誌謝 I
摘要 II
Abstract III
目錄 IV
圖目錄 VII
表目錄 IX
第一章 緒論 1
第一節 研究背景與動機 1
一、研究背景 1
二、研究動機 2
第二節　研究目的 3
第三節　研究範圍與限制 4
一、技術層面 4
二、展示內容 4
第二章　文獻探討 5
第一節 動畫與遊戲動畫製作 5
一、三維軟體 5
二、模型動畫的製作 6
三、Maya程式技術 7
四、決策系統 7
第二節 空氣動力學 8
一、空氣動力學概要 9
二、空氣動力學之於撲翼機 10
三、空氣動力學之於鳥類 12
第三節 動物行為模擬 14
一、人的動作模擬 14
二、蛇的動作模擬 17
三、魚的動作模擬 18
四、鳥的動作模擬 19
第四節 鳥類拍翅與飛行行為 22
一、鳥的生理構造 22
二、各種鳥的飛行技巧 24
第三章 鳥類飛行行為模擬分析與設計 26
第一節 研究規劃與系統架構 26
一、分析規劃階段 26
二、設計開發階段 26
三、評鑑修正階段 26
四、系統架構 28
第二節 骨架建構規劃 29
第三節 數學函數式之建構 30
一、拍翅行為之模擬 30
二、有限狀態機 32
第四節 參數與介面設計 33
第五節 程式流程 37
第四章 研究結果分析 38
第一節 參數設定結果比較 38
第二節 模擬之動作狀態 43
第五章 研究結論與建議 46
第一節 結論 46
第二節 研究建議與未來發展 48
參考文獻 50
一、中文部分 50
二、英文部分 51
三、網際網路和光碟 53

一、中文部分
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二、英文部分
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三、網際網路和光碟
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