VRGIS平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、傳統(tǒng)的地理信息(GIS)系統(tǒng)是以測(cè)繪學(xué)和地理學(xué)為基礎(chǔ)，結(jié)合計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)有機(jī)綜合系統(tǒng)，GIS系統(tǒng)以二維經(jīng)緯度坐標(biāo)為基礎(chǔ)，以地圖圖像為輸出形式。虛擬現(xiàn)實(shí)地理信息系統(tǒng)(VRGIS)是以三維空間坐標(biāo)體系為基礎(chǔ)的GIS數(shù)據(jù)，以2D地圖和三維VR場(chǎng)景為輸出形式的新一代綜合跨學(xué)科系統(tǒng)。相對(duì)以往二維GIS，VRGIS可以提供更強(qiáng)的數(shù)據(jù)分析能力、更強(qiáng)的視覺(jué)沖擊力以及更加逼真的三維場(chǎng)景效果。但由于開(kāi)發(fā)制作成本要高于傳統(tǒng)的GIS的開(kāi)發(fā)成本，因此，使VRG

2、IS平臺(tái)化是有效降低實(shí)際項(xiàng)目開(kāi)發(fā)成本的一種手段。
　　 本文實(shí)現(xiàn)了VRGIS平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。由于VRML和X3D是WebVR，VRGIS平臺(tái)整體框架是B/S架構(gòu)，方便場(chǎng)景的發(fā)布。VRGIS平臺(tái)通過(guò)以插件的方式擴(kuò)展開(kāi)源GeoServer框架平臺(tái)，結(jié)合FreeMarker技術(shù)、SLD技術(shù)完成平臺(tái)核心功能，并輸出二維地圖和三維VR場(chǎng)景并通過(guò)網(wǎng)頁(yè)進(jìn)行發(fā)布。本文實(shí)現(xiàn)了Web3D格式X3D和VRML的2種三維數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法:基于模板文本替換

3、技術(shù)的TCM方法與基于VRSLD的通用樣式格式轉(zhuǎn)換方法。為了解決VRML/X3D對(duì)復(fù)雜模型建模困難的問(wèn)題，平臺(tái)還設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了模型庫(kù)管理器，負(fù)責(zé)外部復(fù)雜三維模型（可借助專(zhuān)業(yè)建模工具，如3dsmax，maya等進(jìn)行制作）的預(yù)覽、導(dǎo)入導(dǎo)出、自動(dòng)分類(lèi)管理、模型搜索等功能，有效提高了VRGIS平臺(tái)三維場(chǎng)景中的三維模型建模能力。在平臺(tái)的數(shù)據(jù)管理上，主要是通過(guò)模型庫(kù)管理器的維護(hù)及拓展的WMS的數(shù)據(jù)管理方式。
　　 VRGIS平臺(tái)在整體框架設(shè)計(jì)上

4、目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)高度的功能模塊化、平臺(tái)易用性及可拓展性。TCM和VRSLD方法在設(shè)計(jì)也要預(yù)留了拓展接口，可以方便為平臺(tái)添加其他的VR輸出格式，提高TCM/VRSLD的轉(zhuǎn)換能力及系統(tǒng)的三維渲染能力。
　　 最后，本文通過(guò)三個(gè)實(shí)例（包括實(shí)際化工廠的仿真系統(tǒng)、基于多智能體的應(yīng)急救援虛擬場(chǎng)景和系統(tǒng)開(kāi)發(fā)演示系統(tǒng)）效果展示和開(kāi)發(fā)項(xiàng)目過(guò)程進(jìn)行分析對(duì)比。結(jié)果有效證明了采用平臺(tái)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目只需投入相對(duì)較少的人力，物力就可以完成項(xiàng)目，生成逼真的虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景，