虛擬黃河相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用研究.pdf

1、傳統(tǒng)研究黃河的可視化方法有地圖，以及現(xiàn)在的電子地圖——強(qiáng)調(diào)空間數(shù)據(jù)在屏幕上的顯示，而虛擬現(xiàn)實(shí)則注重三維圖形的三維動(dòng)態(tài)顯示，它具有多感知性(視覺、聽覺、力覺、觸覺、運(yùn)動(dòng)等)，投入感(Immersion)，交互性(Interaction)，自主感(Autonomy)等重要特征。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，不但能夠在多維數(shù)據(jù)空間仿真建模，而且能夠幫助人們獲取高層次的抽象類知識(shí)和形成新概念。 本文在研究了國(guó)內(nèi)外可視化理論(包括地圖可視化、地學(xué)可視

2、化和e-Science)的基礎(chǔ)上，分析了虛擬現(xiàn)實(shí)與虛擬地理環(huán)境的概念、理論和方法。從解決實(shí)際問(wèn)題的角度出發(fā)，探討了黃河流域在現(xiàn)實(shí)中面臨的主要問(wèn)題，提出了虛擬黃河建設(shè)的必要性。然后，從技術(shù)層面上，分析了在虛擬黃河實(shí)際建設(shè)過(guò)程中，需要解決的主要技術(shù)問(wèn)題： 1)對(duì)國(guó)內(nèi)外虛擬現(xiàn)實(shí)與虛擬地理環(huán)境的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，提出了虛擬黃河建設(shè)的應(yīng)用研究模型。 2)通過(guò)對(duì)虛擬黃河建設(shè)的總體分析和功能分析，提出了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，并對(duì)其中的關(guān)鍵

3、技術(shù)進(jìn)行了較為系統(tǒng)的探討。 3)詳細(xì)探討了大規(guī)模地形建設(shè)和體元建模技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方法，并最終確定了利用TerraVista建設(shè)大規(guī)模地形、利用Creator進(jìn)行建模的技術(shù)方案。 4)通過(guò)對(duì)三維圖形開發(fā)工具OpenGL的原理、實(shí)現(xiàn)的功能、基本函數(shù)用法、動(dòng)畫技術(shù)等的分析，提出了在虛擬黃河建設(shè)中OpenGL技術(shù)的具體應(yīng)用實(shí)現(xiàn)方法，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)漫游顯示。 5)利用MO實(shí)現(xiàn)三維場(chǎng)景與二維電子地圖的互響應(yīng)，充分發(fā)揮了三維場(chǎng)景與二

4、維電子地圖的優(yōu)勢(shì)，有機(jī)地結(jié)合了二維電子地圖的宏觀性、整體性、簡(jiǎn)潔性和三維虛擬場(chǎng)景的局部性、現(xiàn)實(shí)性、直觀性的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又克服了二維電子地圖的抽象多義性和三維虛擬場(chǎng)景漫游的方向迷失感。 6)采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)，結(jié)合可視化編程工具VC6.0，基于TerraVista大規(guī)模地形建設(shè)，結(jié)合OpenGL三維圖形標(biāo)準(zhǔn)及MO地圖控件，開發(fā)了虛擬黃河系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了顯示、漫游、查詢、定位等功能。 該集成系統(tǒng)將在黃河流域的研究、污染治理以及環(huán)境保