1、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在GIS中的應(yīng)用,地圖制圖學(xué)與地理信息工程,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)簡(jiǎn)介 VR的組成 VR的分類 虛擬地理信息系統(tǒng)VR - GIS 基于GIS的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的主要開(kāi)發(fā)工具 應(yīng)用3DGIS系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具 VRGIS的關(guān)鍵技術(shù) GIS-VS技術(shù)的融合及特點(diǎn) VRML VRGIS的應(yīng)用 VRGIS的發(fā)展趨勢(shì),內(nèi)容提綱,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)簡(jiǎn)介,虛擬現(xiàn)實(shí)(Virtual Reality)技術(shù),又稱靈境技術(shù)。該技術(shù)的特點(diǎn)在于一種基于可計(jì)算信息的沉浸式交互環(huán)境。具體地說(shuō),計(jì)算機(jī)通過(guò)計(jì)算并構(gòu)成我們所熟悉的三維空間,產(chǎn)生一種人為虛擬的環(huán)境,使用者借助一定的設(shè)備,以自然的方式與虛擬環(huán)境中的對(duì)象進(jìn)行交互,從而產(chǎn)生身臨其境的

2、感受。,VR系統(tǒng)的組成,用戶,檢測(cè),反饋,傳 感 器,控制,虛擬環(huán)境,3D模型,建模模板,現(xiàn)實(shí)世界,VR技術(shù)的分類,分類1 沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí) 非沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí) 分類2 被動(dòng)式虛擬現(xiàn)實(shí) 查詢式虛擬現(xiàn)實(shí) 交互式虛擬現(xiàn)實(shí),虛擬地理信息系統(tǒng)VR - GIS,VR - GIS 技術(shù)是指虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與地理信息 系統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合的技術(shù), 包括與網(wǎng)絡(luò)地理信息系 統(tǒng)(WebGIS、ComGIS) 相結(jié)合的技術(shù)。VR - GIS 技術(shù)是90 年代才開(kāi)始的一種專門以地學(xué)信息科 學(xué)為對(duì)象的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),目前基于GIS的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的主要開(kāi)發(fā)工具包括三大方面： 傳統(tǒng)的GIS系統(tǒng)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具：包括ArcGIS、MapInfo

3、、SuperMap等 專門的3DGIS軟件,如美國(guó)Alberta大學(xué)開(kāi)發(fā)的 MR,國(guó)內(nèi)靈圖公司的VRMap等 專業(yè)的3D游戲開(kāi)發(fā)工具，如OpenGL、Direct等,應(yīng)用3DGIS系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具簡(jiǎn)介,現(xiàn)在主流的GIS軟件都提供了比較強(qiáng)大的三維GIS功能，主要包括了： 點(diǎn),線,面等轉(zhuǎn)換為TIN,DEM數(shù)據(jù)以及TIN,DEM轉(zhuǎn)換為點(diǎn),線,面數(shù)據(jù) ，填挖方計(jì)算 ，三維瀏覽,淹沒(méi),飛行模擬等三維功能 ，并且支持使用多種編程語(yǔ)言進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)等下圖在是就在地理信息系統(tǒng)論壇上幾種主要的GIS軟件和三維開(kāi)發(fā)工具進(jìn)行一個(gè)調(diào)查的情況。,VR-GIS的關(guān)鍵技術(shù),環(huán)境建模技術(shù) 即虛擬環(huán)境的建立，獲取實(shí)際三維環(huán)境的三維數(shù)

4、據(jù)，并利用獲取的三維數(shù)據(jù)建立相應(yīng)的虛擬環(huán)境模型。 立體聲合成和立體顯示技術(shù) 在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中消除聲音的方向與用戶頭部運(yùn)動(dòng)的相關(guān)性，同時(shí)在復(fù)雜的場(chǎng)景中實(shí)時(shí)生成立體圖形。 實(shí)時(shí)三維圖形生成技術(shù) 三維圖形的生成技術(shù)已經(jīng)較為成熟, 其關(guān)鍵是如何實(shí)現(xiàn)“實(shí)時(shí)”生成。,VR-GIS的關(guān)鍵技術(shù),應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具 虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的關(guān)鍵是尋找合適的場(chǎng)合和對(duì)象, 即如何發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力。選擇適當(dāng)?shù)膽?yīng)用對(duì)象可以大幅度地提高生產(chǎn)效率、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、提高產(chǎn)品開(kāi)發(fā)質(zhì)量。為了達(dá)到這一目的, 必須研究虛擬現(xiàn)實(shí)的開(kāi)發(fā)工具。 系統(tǒng)集成技術(shù) 由于虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中包括大量的感知信息和模型，因此系統(tǒng)的集成技術(shù)為重中之重：包括信息同步技術(shù)、

5、模型標(biāo)定技術(shù)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術(shù)、識(shí)別和合成技術(shù)等等。,GIS-VS技術(shù)的融合及特點(diǎn),GIS和VR兩個(gè)技術(shù)的連接, 主要是通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)構(gòu)模語(yǔ)言(VRML)轉(zhuǎn)換文件格式,把GIS信息轉(zhuǎn)到VR中表示VR-GIS方法是基于一個(gè)耦合的系統(tǒng),由一個(gè)GIS模塊和VR模塊組成。 VR-GIS的主要特征有: 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)是傳統(tǒng)的GIS; VR的功能是增加GIS的制圖功能; 基于PC系統(tǒng)的趨勢(shì),它依賴于桌面GIS。,VRML（虛擬現(xiàn)實(shí)建模語(yǔ)言）,#創(chuàng)建造型 Shape appearance Appearance material Material #空間物體造型外觀 diffuseColor 0.3 0.2 0.0

6、#一種材料的漫反射顏色 ambientIntensity 0.4 #多少環(huán)境光被該表面反射 specularColor 0.7 0.7 0.6 #物體鏡面反射光線的顏色 shininess 0.20 #造型外觀材料的亮度 geometry Cylinder #圓柱體 radius 0.4 height 3.5 top TRUE bottom TRUE side TRUE ,VR-GIS的應(yīng)用,城鎮(zhèn)規(guī)劃與建筑設(shè)計(jì) 旅游管理、風(fēng)光介紹 流域水資源管理 軍事模擬訓(xùn)練 教育與培訓(xùn) 商業(yè),VR-GIS的應(yīng)用,虛擬城市與虛擬校園的建立,VR-GIS的應(yīng)用,VR在軍事模擬中的應(yīng)用,VR-GIS的應(yīng)用,VR在教育培訓(xùn)方面的應(yīng)用,VR-GIS的應(yīng)用,商業(yè)上，虛擬現(xiàn)實(shí)常被用于推銷。 例如建筑工程投標(biāo)時(shí)，把設(shè)計(jì)的方案用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)表現(xiàn)出來(lái)，便可把業(yè)主帶入未來(lái)的建筑物里參觀，如門的高度、窗戶朝向、采光多少、屋內(nèi)裝飾等，都可以感同身受。 它同樣可用于旅游景點(diǎn)以及功能眾多、 用途多樣的商品推銷。,基于GIS的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展前景,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為一種新型的虛擬交互媒體，目前已經(jīng)引起了人們的極大關(guān)注。它在未來(lái)的應(yīng)用領(lǐng)域(特別是仿真模擬和娛樂(lè))中具有很大潛力，應(yīng)用前景極