情感識(shí)別是機(jī)器通過(guò)識(shí)別和理解過(guò)程把人類的語(yǔ)音、表情和肢體語(yǔ)言中的情感信息識(shí)別出來(lái)。情感交互是機(jī)器通過(guò)接收人類的情感信息來(lái)模擬人類的情感決策過(guò)程，從而表達(dá)出自身情感的過(guò)程。本文的主要目標(biāo)是把虛擬人技術(shù)應(yīng)用到人機(jī)交互中，研究出具有情感識(shí)別功能和情感表達(dá)功能的機(jī)器。

本文的具體工作和貢獻(xiàn)包括：

第一，詳細(xì)描述虛擬人的三維模型和情感模型的建立過(guò)程。這里介紹了虛擬人實(shí)體的建立和控制，以及虛擬人的情感計(jì)算模型和情感決策機(jī)制。利用三維建模工具和游戲制作軟件，來(lái)建立虛擬人和虛擬場(chǎng)景，并通過(guò)對(duì)虛擬人控制模塊的設(shè)定來(lái)驅(qū)動(dòng)虛擬人的動(dòng)作和行為特點(diǎn)，這使虛擬人能夠從行為上表達(dá)情感。虛擬人的情感模型是虛擬人情感計(jì)算和決策的關(guān)鍵，是虛擬人具有情感能力的基礎(chǔ)。這里主要工作就是通過(guò)模擬人的情感計(jì)算過(guò)程和決策機(jī)制，來(lái)建立虛擬人的情感工作機(jī)制，從而控制虛擬人的情感計(jì)算過(guò)程，使虛擬人具有模擬人的情感表達(dá)的能力。

第二，通過(guò)分析情感語(yǔ)音信號(hào)，來(lái)識(shí)別情感語(yǔ)音信號(hào)中的參數(shù)信息，并進(jìn)一步識(shí)別出情感語(yǔ)音信號(hào)中的情感信息。語(yǔ)音信號(hào)中的參數(shù)有多種，本文在比較和總結(jié)的基礎(chǔ)上，選定了三種參數(shù)來(lái)綜合的識(shí)別語(yǔ)音信號(hào)中的情感信息。在情感語(yǔ)音語(yǔ)料庫(kù)的基礎(chǔ)上建立了情感特征參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)，這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的主要是建立特征參數(shù)的參數(shù)模型，為情感識(shí)別建立識(shí)別基礎(chǔ)。第三，利用隱馬爾科夫模型算法在語(yǔ)音信號(hào)識(shí)別上的優(yōu)點(diǎn)，來(lái)對(duì)情感語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行情感信息的識(shí)別。情感信息與語(yǔ)言信息有共同的聲學(xué)特征，只是二者反映的信息不同。通過(guò)情感語(yǔ)音信號(hào)的特征分析和理論驗(yàn)證，隱馬爾科夫模型是一個(gè)理想的選擇。實(shí)驗(yàn)證明，隱馬爾科夫模型在情感信息的識(shí)別上，表現(xiàn)出很好的識(shí)別效果和較高的識(shí)別率，為隱馬爾科夫模型的應(yīng)用提供了事實(shí)支持。

第四，建立人機(jī)交互系統(tǒng)原型，通過(guò)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試和驗(yàn)證，來(lái)證明人機(jī)情感交互的可行性和科學(xué)性。驗(yàn)證主要通過(guò)情感識(shí)別和情感決策兩方面進(jìn)行，情感識(shí)別的主要是建立在情感語(yǔ)音識(shí)別的基礎(chǔ)上，情感決策就是通過(guò)驗(yàn)證虛擬人情感表達(dá)的結(jié)果跟期望值的對(duì)比結(jié)果。

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