有限状态机在动画角色行为中的建模应用

第七十三讲 Mecanim使用：Mecanim动画状态机在上节中介绍了动画控制器资源，主要是用于创建动画逻辑处理。

在unity的Mecanim中引入了动画状态机的概念动画状态机主要来源动画状态的理念，也就是当角色在游戏中出现后它总是处于某种状态中，也就是当游戏角色在游戏中产生之后它总是处于某种状态，例如空闲状态、跳起的状态、死亡的状态。

只要是游戏角色在游戏中存在就会存在于某种状态于是在Mecanim中引入了计算机科学中的状态机的概念来处理角色动画中的动画状态，当角色处于某种状态时相应状态动画进行播放，例如当角色处于空闲状态时候则角色中的Idle空闲动画状态就进行播放。

而当角色处于跑的动画状态时则跑中的动画状态就进行播放，通过使用状态机状态之间的过度以及限定状态的过度，例如我们创建一个跑跳状态时候我们可以限定只有从跑的状态才可以过度到跑跳的状态，这样通过设置状态之间的过度我们可以非常简单的定义动画之间的逻辑。

通过状态机的使用可以减少繁杂的代码的使用，是动画的逻辑处理的更加简单。

而且进行更新时也非常的快速。

在Animator视窗中如何创建动画状态对于动画状态来说相当于一个动画状态机中一个节点。

创建动画状态单击右键，弹出菜单中选择Create State创建动画状态，选择其中的Empty选项。

创建动画动态如下所示：当我们选中此动画状态时，其周围会显示蓝色的边框，其属性就会显示在属性编辑器中，如下图所示：此时可以指定此状态使用的动画片段，例如我们可以直接从项目视窗中拖动需要的动画片段到Motion属性中，这样就指定了状态所使用的动画片段。

当角色进入到动画片段以后状态中的动画片段就会进行播放，在创建动画状态时我们还可以选择其它的选项，例如我们选中一个动画片段后，然后我们选择从选择的动画片段来创建动画状态，这样我们通过选中的动画片段可以来直接创建一个动画状态。

也可以从项目拖动一个动画片段到视窗中，则unity会直接创建一个以动画片段进行命名的一个动画状态。

前端开发中的有限状态机原理与应用实例前端开发是现代软件开发中重要的一环，它负责用户与应用之间的交互界面。

在开发过程中，我们经常面临复杂的用户交互逻辑，为了更好地管理这些逻辑，有限状态机（FSM）成为了前端开发中一个重要的概念。

本文将介绍有限状态机的原理，并以一个应用实例来展示其在前端开发中的应用。

一、有限状态机的基本原理有限状态机是一种数学模型，用来描述对象在各种离散状态之间的转换。

它由一组状态集合、一组输入事件和一组转换规则构成。

在有限状态机中，对象根据输入事件的发生，从当前状态转移到下一个状态。

对于前端开发而言，状态可以是用户界面中的各种情况，例如登录界面的“未登录”和“已登录”状态、表单页面的“填写中”和“提交完成”状态等。

输入事件可以是用户的交互动作，比如点击按钮、输入文本等。

转换规则定义了对象在某个状态下接收到某个输入事件后转移到下一个状态的逻辑。

有限状态机具有以下特点：1. 状态数是有限的；2. 对于同一个状态和输入事件，转移到下一个状态的结果是确定的；3. 有限状态机可以有多个起始状态；4. 有限状态机可以具备不同的结束状态。

二、有限状态机在前端开发中的应用实例为了更好地说明有限状态机在前端开发中的应用，我们以一个简单的表单验证功能为例，来展示有限状态机的实际效果。

假设我们有一个用户注册页面，在用户点击提交按钮后，需要对表单数据进行合法性验证。

我们可以使用有限状态机来管理整个验证流程。

首先，我们可以定义三个状态：“准备中”、“验证中”和“完成”。

初始状态为“准备中”。

用户点击提交按钮后，状态从“准备中”转移到“验证中”状态。

在“验证中”状态下，我们可以进行表单数据的合法性验证操作。

如果验证通过，则状态转移到“完成”状态，并完成表单的提交操作。

如果验证未通过，则状态返回到“准备中”状态。

这个过程可以使用如下的有限状态机图表示：(图中省略)有限状态机的实现可以使用各种编程语言和工具，例如JavaScript中的状态机库xstate。

3D建模与渲染技术在动画制作中的实际应用教程动画制作是一门充满创意与技术的艺术形式。

而如今，随着科技不断发展，3D建模与渲染技术在动画制作中扮演着至关重要的角色。

本文旨在介绍3D建模与渲染技术在动画制作中的实际应用，并提供一些教程和技巧，帮助读者掌握这一技术。

一、3D建模技术在动画制作中的应用1. 场景建模：动画中的背景场景需要栩栩如生地呈现，3D建模技术可以帮助制作固定背景和角色互动的场景。

通过建模、贴图和纹理处理，可以创建真实感的环境，提升画面质量。

2. 角色建模：动画中的角色呈现是制作成功的关键之一。

3D建模技术可以通过对角色的建模、细节雕刻和动态布料模拟实现逼真的动画角色。

此外，通过骨骼系统，动画师可以灵活地操控角色的动作，为故事情节增添更多表现力。

3. 特效建模：很多动画故事中需要特效的加入，例如火焰、爆炸、水流等。

3D建模技术可以帮助创造逼真的特效，并与角色和场景进行融合，增强动画的视觉冲击力。

4. 粒子系统：粒子系统是动画中常用的技术，可以用于模拟自然现象、烟雾、雨滴等。

通过3D建模技术，动画师可以创建具有真实感的粒子效果，并通过动画制作软件的调整和控制，实现与场景和角色的互动。

二、渲染技术在动画制作中的应用1. 照明和阴影渲染：动画中的灯光和阴影效果对于营造氛围和增强真实感至关重要。

渲染技术可以帮助动画师创建各种灯光效果，并调整阴影、透明度和反射等参数，使得画面更加逼真。

2. 材质渲染：通过渲染技术，可以为物体赋予各种不同的材质效果，如金属、布料、玻璃等。

这些材质的真实呈现可以使得动画的画面更加真实感和质感。

3. 渲染技术还可以用于实现动画中的运动模糊效果、景深效果、色彩调整等，使得动画画面更加生动和吸引人。

三、示范教程和技巧1. 基础建模方法：在3D建模中，建议首先学习基础的模型建模方法，包括盒状建模、多边形建模、曲面建模等。

通过结合不同的建模技术，可以更加灵活地创建所需的模型。

java状态机设计模式及应用Java状态机设计模式及应用案例什么是状态机设计模式？状态机设计模式基于状态模式，在软件设计中常用于表示对象在不同状态下的行为变化。

状态机模式将对象在不同状态下的行为封装在不同的状态类中，并通过状态之间的转换来实现对象的不同行为。

应用案例以下是一些常见的应用场景，展示了Java状态机设计模式在不同应用领域的应用：1. 订单生命周期管理•描述：在电商平台中，订单的状态通常包括待付款、待发货、已发货、已完成等多个状态。

订单对象通过状态机设计模式，根据订单当前的状态调用不同的方法处理。

•实现：创建一个Order类，定义不同的订单状态类（例如PendingPaymentState、PendingShipmentState等），在Order类中维护一个当前状态的引用，并提供方法用于状态之间的转换。

2. 电梯控制系统•描述：在一个多层楼的建筑中，电梯的状态通常包括停止、上升、下降等多个状态。

电梯控制系统可以使用状态机设计模式来管理电梯的状态转换和行为。

•实现：创建一个Elevator类，定义不同的电梯状态类（例如StoppedState、UpwardState、DownwardState等），在Elevator类中维护一个当前状态的引用，并提供方法用于状态之间的转换。

3. 游戏角色行为管理•描述：在游戏开发中，游戏角色通常会根据不同的状态执行不同的行为，例如站立、跑动、攻击、防御等。

状态机设计模式可以用于管理游戏角色的状态和行为之间的转换。

•实现：创建一个GameCharacter类，定义不同的角色状态类（例如StandingState、RunningState、AttackingState等），在GameCharacter类中维护一个当前状态的引用，并提供方法用于状态之间的转换。

4. 工作流程管理•描述：在企业内部，工作流程通常包括多个步骤和状态，例如请假申请流程的审批、通过、拒绝等状态。

有限状态机的应用场景有限状态机（Finite State Machine，FSM）是一种抽象的计算模型，它被广泛应用于各种场景中，特别是那些需要处理状态转换的问题。

以下是有限状态机的一些典型应用场景。

1. 文本编辑器: 许多文本编辑器使用有限状态机来处理光标移动或文本输入。

例如，当用户在文本中按下方向键时，编辑器需要决定光标应移动到哪个位置。

通过将这种移动分解为一系列的状态转换，有限状态机可以帮助编辑器做出正确的决策。

2. 机器人学: 在机器人技术中，有限状态机常被用于设计机器人的行为。

例如，一个扫地机器人可能会在充电、空闲、和工作中三种状态之间转换。

有限状态机可以帮助机器人理解何时应进行何种操作，例如何时充电、何时开始或停止清扫等。

3. 网络协议: 在设计和实现网络协议时，有限状态机非常有用。

网络协议通常涉及多种可能的状态和事件，如TCP/IP连接中的打开、关闭、监听和传输状态。

通过使用有限状态机，可以更清晰地表示这些状态转换，并确保协议的正确性。

4. 游戏开发: 游戏开发中经常使用有限状态机来管理角色的行为。

例如，一个角色可能存在“攻击”、“防御”、“移动”和“等待”等状态。

在玩家输入或游戏事件触发时，有限状态机可以帮助角色根据当前状态做出相应的动作。

5. 硬件设计: 在硬件设计中，如微处理器或电路中，有限状态机也得到了广泛应用。

这些硬件设备在处理输入或执行任务时会经历一系列的状态转换，有限状态机可以有效地描述这些状态转换。

6. 模式识别: 在模式识别和机器学习的上下文中，有限状态机可以用于分类或识别特定类型的数据。

例如，一个有限状态机可以用于识别特定格式的文本或标记化的语音。

7. 系统自动化: 在工厂或工业环境中，有限状态机可以帮助自动化系统理解其当前的状态并做出相应的动作。

例如，一个自动化流水线可以根据其当前状态来决定下一个动作是什么。

以上只是有限状态机的部分应用场景。

实际上，任何涉及状态转换的场景都可以考虑使用有限状态机。

有限状态机编程提高图形化机器人软件实时性的方法图形化机器人编程软件降低了机器人程序开发难度，然而，简单的图形化编程系统提供的控件有限，用户无法通过图形控件进行定时与中断系统的编程，因此程序的实时性一般难以保证。

针对上述问题，提出了基于有限状态机思想进行图形化机器人程序的开发思路，测试表明，在不使用定时与中断的情况下，程序实时性得到很大提高。

标签：有限状态机图形化机器人编程软件实时性引言当前，简单的机器人控制程序一般直接基于裸机编程，程序整体结构为前后台系统。

对于功能复杂的系统则经常基于嵌入式操作系统进行应用程序的开发。

随着程序设计技术的发展，图形化机器人编程软件开始出现并快速发展（如创意之星机器人开发环境NorthStar，乐高机器人开发环境ROBOLAB等）。

图形化编程方法降低了程序设计的复杂度，开发人员不需要掌握或精通汇编语言或高级语言就可以进行机器人程序设计，有利于机器人程序开发的快速入门，特别适合于中学生以及高职大学生学习机器人技术。

然而，由于目前普通的图形化机器人开发软件存在控件不够多，硬件底层支持不够，不支持多线程编程等问题，当程序控制任务较多，实时性要求比较高时，简单的顺序结构的图形化编程难以完成任务。

有限状态机（Finite State Machine，FSM）广泛应用于自动化、数字系统、计算机系统等领域，PLC 控制器的顺序控制功能、CPU 的指令执行控制等，均是FSM 的典型应用范例[1]。

机器人控制程序的开发也完全可以基于有限状态机方法编程。

针对简单图形化机器人编程软件编写的程序实时性不高问题，本文探讨了基于有限状态机编程提高图形化机器人程序实时性的方法。

一、研究背景前后台结构的嵌入式程序中，如果程序中存在等待、死循环、长延时代码，则极易导致整个软件的实时性降低。

对于按键设备来说，系统实时性低即意味着较差的人机操作体验，而对于执行器设备来说，系统实时性低则可能会造成严重的生产事故。

游戏设计中的虚拟角色动画与行为建模在游戏设计过程中，虚拟角色的动画与行为建模起着至关重要的作用。

虚拟角色是游戏中的重要组成部分，其动画和行为的真实性直接影响玩家对游戏的沉浸感和体验。

因此，游戏设计师需借助先进的技术手段和有效的方法对虚拟角色的动画和行为进行建模。

动画是虚拟角色栩栩如生的表达形式。

通过逼真的动画，玩家能够与虚拟角色产生情感上的共鸣，并且更容易投入到游戏的世界中。

动画的质量取决于多个因素，包括骨骼动画、肌肉系统、物理引擎以及表情身体的细节等。

骨骼动画是基于角色模型的关节系统，通过对关节进行调整和移动来达到动画效果。

骨骼动画的制作通常由建模和绑定骨骼、关键帧动画编辑和动作融合等步骤组成。

建模和绑定骨骼是将角色模型与骨骼进行绑定，使得角色能够根据骨骼的动作产生相应的形变和效果。

关键帧动画编辑是根据故事情节和游戏需求，通过设置关键帧来制作角色的动画效果。

动作融合是将多个动画动作融合在一起，使角色的动作更加流畅和自然。

肌肉系统是一种基于物理模型的动画技术，通过对角色模型的肌肉系统进行仿真，可以使角色的动作更加真实、自然和精细。

肌肉系统会考虑角色的肌肉结构、弹性衰减、肌肉和骨骼的关系等因素，并与骨骼动画相结合，使得角色的动作看起来更加真实和有质感。

物理引擎是虚拟角色动画中的另一个关键技术。

物理引擎通过模拟真实世界中的力学规律，使得角色在游戏中的动作更加真实、逼真和可控。

物理引擎考虑了重力、碰撞检测、摩擦力等因素，通过对角色的物理属性进行设定，可以使角色的动作更加符合现实世界中的物理规律。

表情身体的细节是指角色在游戏中表现出的丰富情感和行为细节。

通过表情身体的细节，角色能够传达出不同的情感和动作，并与玩家产生更加紧密的联系。

细致的面部表情、肢体语言、眼神互动等都是表达角色情感和行为的重要手段。

与动画相比，行为建模更加注重角色的智能行为和决策力。

行为建模是指为虚拟角色制定一套行为规则和逻辑，使得角色能够根据环境和玩家的操作做出相应的反应和决策。

有限状态机建模机制
有限状态机（Finite State Machine，FSM）是一种形式化的数学模型，用于描述由有限数量的状态以及在这些状态之间转换的规则组成的系统。

有限状态机建模机制是指使用有限状态机来对一个问题或系统进行建模的过程。

它可以将问题或系统抽象成一系列状态和状态之间的转换规则，从而更加清晰地理解和描述问题或系统的行为。

有限状态机建模机制通常包括以下几个步骤：
1. 确定状态：首先确定问题或系统可能存在的状态，每个状态表示问题或系统的一个不同的运行情况或阶段。

2. 确定转换规则：确定状态之间的转换规则，即在不同状态之间如何转换，以及什么条件下触发状态的转换。

3. 确定初始状态：确定问题或系统的初始状态，即在开始时问题或系统所处的状态。

4. 建立状态转换图：将状态和转换规则表示为状态转换图，图中的节点表示状态，边表示状态之间的转换规则。

5. 检查完备性和唯一性：检查状态转换图是否完备（即能够覆盖问题或系统的所有可能情况），以及是否存在多个不同的状态转换路径。

通过有限状态机建模机制，可以形象地表示一个问题或系统的行为，帮助我们理解问题或系统的运行规则和状态转换逻辑，从而更好地设计和优化相应的系统。

有限状态机建模机制常用于软件工程、电路设计、自动控制等领域。

状态机的应用场景1. 自动化控制系统自动化控制系统是现代工业中非常常见的应用场景。

在这些系统中，状态机可以被用来描述系统的运行状态，以及控制系统在状态之间的转移。

例如，在工厂生产线中，一个状态机可以用来描述产品在生产过程中的不同阶段，以及产品在这些阶段之间的转移规则。

通过使用状态机，工程师可以更加清晰地了解系统的行为，方便系统的调试和维护。

2. 编程语言解析器在编程语言解析中，状态机也有着重要的应用。

通过将编程语言的语法规则表示为状态机的形式，可以实现对程序代码的分析和解析。

例如，词法分析器和语法分析器通常使用有限状态机来构建，以便将程序代码分解成语法单元并进行语法分析。

状态机的这种应用可以帮助编程语言解析器更加高效和准确地分析程序代码，提高编程语言开发的效率。

3. 通信协议通信协议是网络通信中非常重要的一部分。

状态机可以被用来描述通信协议在不同状态下的行为，并定义状态之间的转移规则。

通过使用状态机，网络通信系统可以更加清晰地了解通信协议的工作原理，从而更容易地实现通信协议的正确性和稳定性。

状态机在通信协议中的应用有助于提高通信系统的可靠性和性能。

4. 游戏开发在游戏开发中，状态机常常被用来描述游戏中的不同状态和角色之间的转移规则。

例如，在角色扮演游戏中，状态机可以用来描述角色在不同状态下的行为，并定义状态之间的转移规则。

通过使用状态机，游戏开发者可以更好地管理游戏中的复杂逻辑关系，提高游戏的可玩性和趣味性。

状态机在游戏开发中的应用有助于开发者更加灵活地设计游戏，并快速响应玩家的操作。

5. 智能系统在人工智能领域，状态机也有着广泛的应用。

通过将智能系统的行为表示为状态机模型，可以帮助智能系统更好地理解环境和做出合适的决策。

例如，在自动驾驶汽车中，状态机可以用来描述汽车在不同交通情况下的行为，并定义汽车在这些情况下的转移规则。

通过使用状态机，自动驾驶汽车可以更加准确地理解道路情况，避免交通事故，提高行驶的安全性和效率。

unity anystate用法Unity AnyState 用法Unity 引擎是一款广泛应用于游戏开发和虚拟现实应用的强大工具。

在 Unity 的 Animator 组件中，AnyState 是一个非常有用的功能，可以帮助开发者实现复杂的角色状态切换逻辑。

本文将介绍 Unity AnyState 的基本概念、用法及示例，以帮助读者更好地理解和应用该功能。

一、什么是 AnyState？AnyState（任意状态）是Unity Animator 中的一个特殊状态机节点，用于处理动画状态之间的过渡。

AnyState 是一种独立于其他状态的状态，可以让开发者在任何时刻根据一些条件触发状态转换。

相较于直接将状态通过过渡连在一起，使用 AnyState 可以让状态之间的切换更加灵活和高效。

二、AnyState 的用法在 Unity 的 Animator 组件中创建和使用 AnyState 非常简单。

以下是基本的使用步骤：1. 创建 AnyState：在 Animator 窗口的状态机面板中，右键点击空白处，选择 Create State -> Any State。

这样就创建了一个新的 AnyState 节点。

2. 连接状态：将 AnyState 节点与其他状态节点进行连接，包括入口状态、目标状态和出口状态。

这些连接可以通过鼠标拖拽或者右键菜单来实现。

3. 设置过渡条件：选中 AnyState 节点，通过 Inspector 窗口中的参数设置过渡条件。

可以根据具体需求设置触发过渡的条件，如键盘输入、触发器、布尔值等。

4. 添加过渡动画：通过创建和编辑过渡动画，为状态之间的切换添加流畅的过渡效果。

在过渡动画中，可以设置动画的淡入淡出、动画曲线以及过渡触发的条件等。

5. 测试和调试：在编辑器中进行预览和测试，检查状态之间的切换逻辑是否符合预期。

通过调试观察动画的过渡情况、参数的变化以及触发条件的判断结果，及时发现和修复问题。

虚拟现实技术在动态漫画制作中的应用1. 视觉特效虚拟现实技术可以为动态漫画制作增加更加逼真的视觉特效。

通过虚拟现实技术，制作人员可以快速构建出各种各样的特效场景，如爆炸、飞行、变形等，使得动态漫画的画面更加震撼。

虚拟现实技术还可以对画面进行精细的调整，使得光影、色彩更加自然，使得整个动态漫画画面更加立体、逼真。

2. 沉浸式体验利用虚拟现实技术，动态漫画制作可以呈现更加沉浸式的视听体验。

通过虚拟现实技术，观众可以穿戴VR设备进入动态漫画的世界，与角色互动，身临其境地感受到动态漫画中的情节和场景，使得观众参与度大幅提升。

这种沉浸式体验不仅可以增加观众的参与感和忠诚度，还可以为动态漫画带来更广阔的市场和商业机会。

3. 创作方式虚拟现实技术还可以改变动态漫画的创作方式。

传统的动态漫画制作需要在纸面上进行绘制，然后进行后期特效添加。

而通过虚拟现实技术，动态漫画制作人员可以直接在虚拟空间中进行创作，使用虚拟画笔、立体画布等工具，进行创作。

这样既可以提高创作效率，还可以使得作品更加丰富多样，创作者可以更加自如地表达自己的创意。

2. 拓展商业价值虚拟现实技术的引入为动态漫画带来了更广阔的商业机会。

通过虚拟现实技术，动态漫画可以与游戏、电影、主题公园等形式相结合，为动态漫画带来更广泛的商业合作机会。

沉浸式的体验也可以为动态漫画增加更多的营销方式，如周边产品、虚拟现实体验馆等，从而为动态漫画的商业价值带来了拓展。

3. 改变制作流程虚拟现实技术的应用改变了动态漫画的制作流程，使得其更加高效、灵活。

传统的动态漫画制作需要通过复杂的后期剪辑和特效添加来完善作品，而通过虚拟现实技术的应用，可以使得制作人员更加直观地进行创作和预览，从而更好地掌握作品的创作方向和效果。

三、虚拟现实技术在动态漫画制作中的未来发展趋势1. 技术成熟随着虚拟现实技术的不断成熟和普及，其在动态漫画制作中的应用也将更加广泛。

虚拟现实设备的成本逐渐下降，技术性能逐渐提升，使得虚拟现实技术能够更广泛地应用于动态漫画制作中，为动态漫画带来更加丰富的制作方式。

第15卷第4期五邑大学学报（自然科学版） Vol.15 No.4 2001年12月JOURNAL OF WUYI UNIVERSITY (Natural Science Edition) Dec. 2001文章编号：1006-7302（2001）04-0066-05有限状态程序模型及其应用邓志洪1，张治国2（1. 广州瑞达通信技术有限公司，广东广州 510630；2. 中山大学计算机科学系，广东广州 510275）摘要：工程实际中的大部分应用程序都可以用有限状态机来描述. 论文首先提出了一个一般性的有限状态程序模型，即有限状态自动机. 并讨论了基于有限状态模型的程序框架生成和该模型的一些性质. 对于工业中的大多数专用应用程序和嵌入式系统，该模型给出了简洁、直观、统一的规范描述及其开发与维护方法.关键词：有限状态自动机；有限状态程序；有限状态模型中图分类号：TH161 文献标识码：B在目前的许多实际应用中，程序的开发模式通常是针对某个应用问题去开发一个程序. 尽管很多程序是相似的或相近的，但每次也都要进行许多重复工作. 这样的开发模式，浪费大量的人力物力和财力. 针对以上情形，并结合实际工作经验，我们提出了有限状态程序模型. 它是建立在有限状态机的基础上的. 利用这个模型，可以解决工业上的一大类问题，建立一个通用的程序框架，对软件重用和程序自动方面具有一定的意义.有限状态程序模型将程序描述成两个映射f和δ，这两个映射分别用来表示状态转移和消息响应，这种表示具有描述清晰、简化问题、结构明了的特点.有限状态程序模型可以用一个关系表格或一个有限状态迁移图来表示. 这使得程序的自动生成、修改、升级及扩展变得非常简单. 由于我们可以将一个有限状态程序的框架用表格的形式表示出来，所以编程人员只要填入相应的信息，就可以生成一个应用程序. 程序的编制就变成了表格的填写，这样大大简化了编程，而且对编程人员的水平要求也降低了. 程序的修改也只是对该表格的简单修正，使程序的升级和维护变得非常简单. 对于工业中的大多数专用应用程序和嵌入式系统，此模型给出了简洁、直观、统一的规范描述及其开发与维护方法.１ 有限状态程序模型的基本定义　定义１(有限状态程序) 在任何一次运行中，程序p的状态都是有限的，则称该程序是一个有限状态程序. 所有有限状态程序的的集合用F P表示.定义　２（有限状态模型) 一个有限状态程序的有限状态模型P = (S,M,C,δ,,f ).其中，S表示所有程序状态的集合(对应于有限状态机中的状态)；M表示所有消息的集合；C 表示所有处理函数的集合；δ表示状态转换函数的集合，δ：S×C→S；f表示辅助数的集合，第１５卷 第４期 邓志洪等：有限状态程序模型及其应用　67即由状态、消息到处理函数的映射，f : S ×M →C .处理函数C 由状态S 和消息M 确定，即f 是由{ S ×M } 到 C 的映射,而新状态S ` 由当前状态与处理函数C 确定，即δ是由{ S ×C }到S 的映射. 状态转换的逻辑关系如下：即程序从状态S 1到S 2转换的过程可以表示为C = f (S 1，M ) S 2 =δ(S 1，C )定理１　任何一个p ∈F P , 均可由一个M 表示. 证明 从程序状态的有限性，可立即得到结论.定义３ 任何一个程序的有限状态模型都可以由结构为S ×M ×C 和S ×C ×S 的两个关系表格来表示. 由于状态的相关性，这两个表格的结构可以简化为S ×M ×C ×S .２ 基于有限状态模型的程序规范描述　 图　12）交换机执行该命令；3）若成功，则返回成功信息，进入测试状态，否则返回遇忙信息.针对以上问题，我们建立有限状态机模型来解决. 可以用图1表示，其中圆形结点表示状态，而方框中的信息表示消息名称，而有向边则表示状态转换方向. 具体解释如下：五邑大学学报（自然科学版） ２００１年　68状态集： 消息集：处理函数集合：Init:初始状态 Idle:空闲状态Go_Init:初始化消息，通常是开始时发该消息do_nil ：空操作(即不做任何事) do_status ：显示状态 Acc_DN:抓线状态 Go_Idle:置闲do_idle ：返回空闲状态 Test:测试状态 Go_Test:进入测试状态 do_acc ：执行抓线操作 Busy:忙状态 Go_Busy:遇忙 do_rls ：执行放线操作 Continue:继续 do_busy ：返回忙状态 TimeOut:超时 do_test ：进入测试do_init ：初始化简要说明图1的流程，最初状态为Init ，当接收到Go_Init 或Go_Idle 消息时，其状态转变为Idle ，此时，若接收到Go_Test 消息时，其状态将变为Acc_DN 等.在实际的编程时我们将图1转化为状态转换表表 1. 表1描述了所有状态之间转换的关系，也列出了各状态之间转换时所调用的函数名称，这是编程时候用到的，另外，表中的None 消息是图1中没有描述出来的，实际上可以表示为从状态到自身的转换，由于状态没有产生变化，因此，在图上就没有画出来.通过表1，与交换机接口通信的程序设计就变成了这样的状态转换表的设计，只要将该表填好，整个程序也就基本完成了，而不需要针对每一种交换机都专门编写驱动程序，这样大大简化了编程工作量. 另一方面，对编程人员的要求也降低了.上述的交换机接口只是一种较简单的接口，还有更加复杂的接口. 不过，接口的流程是相似的，只是增加更多的状态，同时相应的转换关系也更复杂而已.３ 基于有限状态模型的程序框架生成　对于任一个能用有限状态模型来描述的程序，均可以转化成一张S ×M ×C ×S 的表来描述，因此，我们可以根据这种表建立一个通用的程序框架，该程序框架可以处理任意能用有限状态模型来描述的程序，从而实现程序的自动生成. 以下对程序框架的实现进行简单说明.表１ 状态转换表　S M C S ` Init None do_nil Init Init Go_Status do_status Init Init Go_Init do_init Idle Init Go_Idle do_idle Idle Idle None do_nil Idle Idle Go_Status do_status Idle Idle Go_Init do_init Idle Idle Go_Idle do_idle Idle Idle Go_Test do_acc Acc_Dn Acc_Dn None do_nil Acc_Dn Acc_Dn Go_Status do_status Acc_Dn Acc_Dn Go_Init do_init Idle Acc_Dn Go_Idle do_rls Idle Acc_Dn Go_Busy do_busy Busy Acc_Dn Continue do_test Test Acc_Dn Time_Out do_busy Busy Test None da_nil Test Test Go_Status do_status Test Test Go_Init do_init Idle Test Go_Idle do_rls Idle Test Go_Test do_ack Test Busy None do_nil Busy Busy Go_Status do_status Busy Busy Go_Init do_init Idle BusyGo_Idledo_rlsIdle第１５卷 第４期 邓志洪等：有限状态程序模型及其应用　69首先，程序框架中预先设定状态和消息的结构，由编程人员按需要进行加入；其次，设定状态转换表，由编程人员填写该表，程序框架中只是根据当前状态、接收到的消息进行判断，从而选择处理函数，并转换到下一状态；第三，对于每个程序来说，所有处理函数可能是不同的，需由编程人员重新编写.利用这个程序框架，要生成一个新的程序，只需要确定好所有的状态、消息，填写好状态转换表，编写处理函数，以上几点完成了，一个新的程序也就生成了.４ 基于有限状态模型的程序升级　利用有限状态程序模型，我们对其下列性质进行讨论：1）处理函数的升级，是指模型当中的状态数S、消息数M均不变，只是处理函数C发生改变，整个程序逻辑结构不变.2）消息的增减，是指消息数M变化，状态数S保持不变，这样也会引起处理函数C发生改变，整个程序逻辑结构基本不变.3）状态的分解，是指状态数S发生变化，这样也会引起消息数M和处理函数C发生改变，但整个程序逻辑结构变化不大.以上3种情况全都不需要对程序的整体框架进行修改.而框架的修正，是指整个程序逻辑结构发生了变化，有可能引起状态数S、消息数M和处理函数C均发生改变，这种改变比较复杂，但原来表格的变化不大.５ 结语　综上所述，有限状态程序模型具有以下优点：有限状态程序模型将程序描述成两个映射f和δ，这样具有描述清晰的优点. 通过这个模型，使原本复杂的问题变得简单、清晰，结构更加明了.用这种模型设计出来的程序易于修改、升级及扩展. 特别是对于工业中的大多数专用应用程序和嵌入式方法，此模型给出了简洁、直观、统一的规范描述及其开发与维护方法.利用有限状态程序模型，我们可以制作一个程序框架，该程序框架以表格形式将当前状态、消息、转换函数、下一状态及其关系提供出来，由编程人员将这些信息填入，从而生成一个程序. 这就是基于有限状态程序模型的程序自动生成器. 利用它，程序的编制就变成了表格的填写，这样大大简化了编程，而且对编程人员的要求也降低了.同时，有限状态程序模型也存在一些局限性，对于一些状态较复杂或状态不确定的程序，如递归程序就不适用，然而，在实际当中，大多数应用没有过于复杂的计算性，具有有限的程序状态，程序计算有较简单的规则性，因此，有限状态程序模型还是相当有用的.参考文献：[1] Hopcroft J.E., D.Ullman, Introduction to Automata Theory, Languages and Computation, Addison-Weslaypublishing Co. 1979[2] David Gibson , “Finite State Machines Making simple work of complex functions，[EB/OL]http://www.micro-/tips/fsm/fsmartcl.htm五邑大学学报（自然科学版） ２００１年　70A Finite State Program Model and Its ApplicationsDENG Zhi-hong 1，ZHANG Zhi-guo2(1. Guangzhou RELTEC Communication Technology Co.,Ltd Guangzhou 510630, China; 2.Dept of ComputerScience, ZhongShan University Guangzhou 510275, China)Abstract：most of the applications in practice of industry can be presented as finite state machines. This paper put forward a general finite state program model-that is finite state auto-machine. The program frame formation and the features of finite state model are discussed here. Therefore as to most special applied program and embedded system in industry, this model presents a precise, direct and unified principle with its development and maintainance.Key words: finite state machine; finite state program; finite state model。

ue动画状态机枚举过渡规则ue动画状态机枚举过渡规则在游戏开发中，动画的呈现是至关重要的，它不仅可以增强游戏的沉浸感，还可以有效地传达信息和引导玩家。

在Unreal Engine（虚幻引擎）中，UE动画状态机（Animation State Machine）作为一种强大的工具，为开发者提供了一种便捷的方式来管理和控制角色的动画。

动画状态机可以看作是角色的行为和动画之间的中介，它将角色的状态与动画资源进行关联，通过状态之间的转换来触发不同的动画效果。

UE动画状态机的关键部分是过渡规则（Transition Rule）和枚举（Enum），它们能够帮助开发者实现更加灵活和高效的动画切换。

让我们来深入了解一下UE动画状态机枚举过渡规则。

过渡规则是指在状态之间进行转换时所遵循的条件和规则。

它可以通过判断某个变量的取值或其它特定的条件来触发状态的转换。

通过使用过渡规则，开发者可以根据不同的游戏场景或角色状态，动态地切换角色的动画状态，从而提升游戏的流畅度和真实感。

UE动画状态机的过渡规则支持多种条件的组合。

可以使用布尔型变量判断角色是否在奔跑状态，将其作为过渡规则的判断条件之一。

这样，在角色奔跑时，可以实现一种平滑的过渡效果，使动画更加真实和连贯。

还可以使用枚举类型（Enum）来定义多个不同的状态，根据枚举值的不同来触发不同的过渡规则。

对于UE动画状态机枚举过渡规则的应用，可以总结为以下几个方面：1. 灵活切换动画状态：通过定义不同的枚举值和过渡规则，开发者可以根据需要随时切换角色的动画状态，使游戏具有更多的变化和可玩性。

2. 增强游戏的逻辑性：过渡规则可以根据游戏中的具体逻辑来进行定义，使游戏的动画系统更加符合实际场景和玩家行为，提升游戏的可信度和代入感。

3. 增加动画的多样性：通过合理设置枚举值和过渡规则，可以实现各种不同的动画效果，使角色动画更加多样化和生动。

个人观点和理解：UE动画状态机枚举过渡规则是一种非常有价值和强大的工具，它为游戏开发者提供了一种灵活和高效的方法来管理和控制角色的动画。

基于有限状态机的宠物机器人行为建模
许井泉;梅涛
【期刊名称】《机电一体化》
【年(卷),期】2006(12)6
【摘要】宠物机器人的行为是机器人扮演宠物的重要内容。

对宠物机器人行为的研究并进行有效的建模仿真,有助于提高宠物机器人的功能以及机器人的研制。

目前尚无针对该领域的专门研究和专项理论。

该文阐述了基于有限状态机理论(FSM),利用MATLAB中Stateflow工具箱对宠物机器人的行为进行统一的描述和建模的方法,并以步态行为为例进行了具体描述和建模,对宠物机器人行为领域的研究作了有效尝试。

基于该方法的成果为进一步联合仿真分析提供了简洁的状态逻辑策略。

【总页数】3页(P29-31)
【关键词】宠物机器人;有限状态机;行为建模
【作者】许井泉;梅涛
【作者单位】中国科学院合肥智能机械研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.9
【相关文献】
1.基于有限状态机的作战实体模型行为规则可视化建模研究 [J], 孙鹏;谭玉玺;汤磊
2.基于有限状态机的作战实体模型行为规则可视化建模 [J], 孙鹏;谭玉玺;汤磊
3.基于有限状态机的足球机器人行为设计与综合 [J], 贾建强;陈卫东;席裕庚
4.基于UPPAAL的认知机器人控制行为建模与验证 [J], 巩卫卫;王瑞;李晓娟
5.基于行为建模的机器人示教方法的研究与设计 [J], 李韬
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