虛擬蜘蛛建網及步行的互動式模擬系統Interactive Simulation of Web Construction and Locomotion for Virtual Spider林翰儂李蔡彥政治大學政治大學北市指南路二段 64 號北市指南路二段 64 號s8908@cs.nccu.edu.twli@nccu.edu.twAbstract目前在電腦動畫方面，已有許多模擬生物運動的規劃並且也到達相當成熟技術，像是人類的行走運動規劃；但是對於節肢動物的運動規劃，現在並不多見，大多並不是採用程式自動產生的方式製造節肢動物的運動動畫。本論文讨论模擬蜘蛛網的建構及虛擬蜘蛛在蜘蛛網上自動規劃行走運動的模擬程式。此論文的所採用的方法是依據我們定義的蜘蛛網結網規則和指定參數的方式建構蜘蛛網，蜘蛛在網上的步行也是經過搜尋判斷後才得到路徑。本系統建造蜘蛛網的部分已經可以成功的模擬出蜘蛛網的型態，也能夠自動規劃蜘蛛在蜘蛛網上的運動路徑。在實作方面是混合 2D 與 3D 的使用者介面，使用者以 2D介面操作，以 3D 的方式呈現結果。1.簡介製作電腦動畫的方式主要有動作擷取(Motion Capture)和取動作關鍵格(key-framing)以及程式自動產生動畫這三種方法。一般製作動畫主要是利用動作擷取和取動作關鍵格這兩個方式產生動畫。動作擷取的特點是利用真人演員的表演動作，讓電腦讀取後產生虛擬演員的動作。其優點是可以得到看起來很自然的動作模組，但是要把動作套到虛擬人物的時候仍然需要做關節間距的調整，而且得到的動作不能適應其他環境或是地型的變化。取動作關鍵格的方法常見於坊間的 3D動畫製作軟體，使用者可以將做好的模型依照時間先後，每間隔一段時間調整模型在該時間點要擺放的位置，此動作就是在設定模型的動作關鍵格。之後，讓軟體利用內插法(interpolation)產生關鍵格與關鍵格之間連接的動作。而程式自動產生的動畫可以做到動作擷取美中不足的地方。此方式根據運動原理以程式方式模擬動作，優點是重複性極是用性高。此方法式要解決的問題定義好，設定要遵循的規則，基本上就可以得到需要的動作。而且重複使用性高，但可以花費較少的時間得到不錯的結果。我們的目標在於程式自動模擬蜘蛛網與蜘蛛在蜘蛛網上的行走模式。而動機可以分成兩種，第一是藉由程式模擬蜘蛛的行為。如此，就可以讓一般人藉由虛擬的方式就可以觀察蜘蛛的行為與蜘蛛網的構成，不需到野外捕抓蜘蛛也不會破壞生態。能藉由模擬系統來讓一般人了解蜘蛛結網的行為以及結網的規則和特性；另外使用者可以和虛擬蜘蛛互動，決定蜘蛛在...
