虛擬環(huán)境

1、虛擬環(huán)境虛擬環(huán)境上篇上篇虛擬地理環(huán)境及其應(yīng)用虛擬地理環(huán)境及其應(yīng)用第一節(jié)虛擬現(xiàn)實(shí)1、虛擬現(xiàn)實(shí)、虛擬現(xiàn)實(shí)：又稱虛擬實(shí)境靈境，它是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，通過創(chuàng)建一個(gè)集三維視覺、聽覺和觸覺于一體的全方位環(huán)境，使用戶利用系統(tǒng)提供的人機(jī)對話工具，同虛擬環(huán)境中的物體對象交互操作，使用戶仿佛置身于現(xiàn)實(shí)環(huán)境之中的一門綜合性技術(shù)。2、虛擬現(xiàn)實(shí)特征：、虛擬現(xiàn)實(shí)特征：2.1沉浸（Immersion）：即用戶置身于一個(gè)“適人化”的多維信息空間，感到被虛擬世界所包圍

2、，就好象完全融入其中一樣。完全沉浸可以分為：視覺、聽覺、觸覺、嗅覺、味覺。目前比較成熟有前3種。（頭盔、高保真音響、數(shù)據(jù)手套）2.2交互（Interaction）：指用戶通過自然動(dòng)作與虛擬世界的物體進(jìn)行交互作用。2.3構(gòu)想（Imagination）：用戶通過對虛擬環(huán)境中物體的操縱與觀察加深對事物的認(rèn)識(shí)和理解，從而新的構(gòu)思。即創(chuàng)造性的思維活動(dòng)。3、虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的構(gòu)成、虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的構(gòu)成?顯示子系統(tǒng)（顯示是廣義，不僅視覺還有聽覺、觸覺、味覺

3、、嗅覺）：也稱輸出。?檢測子系統(tǒng)：也叫輸入裝置，其功能滿足“交互性”的要求。?模擬子系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)虛擬環(huán)境的描述和構(gòu)筑。4、虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的類型：、虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的類型：?桌面式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)：其視景通過計(jì)算機(jī)的顯示屏幕等計(jì)算機(jī)生成環(huán)境提供給戶。?沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)：利用封閉的視景和音響系統(tǒng)，使得用戶“進(jìn)入”計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所產(chǎn)生的虛擬世界。?分布式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)：利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、定時(shí)圖象壓縮技術(shù)等來實(shí)現(xiàn)分布交互仿真。?混合式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)：把計(jì)算機(jī)產(chǎn)生輸入

4、與遙感輸入和用戶看到的真實(shí)世界結(jié)合在一起。5、辨別虛擬現(xiàn)實(shí)與這四個(gè)概念區(qū)別、辨別虛擬現(xiàn)實(shí)與這四個(gè)概念區(qū)別三維可視化人工現(xiàn)實(shí)賽博空間合成環(huán)境三維可視化三維可視化是用于顯示描述和理解地下及地面諸多地質(zhì)現(xiàn)象特征的一種工具，廣泛應(yīng)用于地質(zhì)和地球物理學(xué)的所有領(lǐng)域。它是是描繪和理解模型的一種手段，是數(shù)據(jù)體的一種表征形式，并非模擬技術(shù)。它能夠利用大量數(shù)據(jù)，檢查資料的連續(xù)性，辨認(rèn)資料真?zhèn)危l(fā)現(xiàn)和提出有用異常，為分析、理解及重復(fù)數(shù)據(jù)提供了有用工具，對多學(xué)

5、科的交流協(xié)作起到橋梁作用。人工現(xiàn)實(shí)人工現(xiàn)實(shí)是長期邁倫克魯格用來形容他的互動(dòng)沉浸式環(huán)境，基于視頻識(shí)別技術(shù)，把用戶與數(shù)字世界的完整，支配與數(shù)字世界聯(lián)系。賽博空間（賽博空間（CyberspaceCyberspace）是哲學(xué)和計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中的一個(gè)抽象概念，指在計(jì)算機(jī)以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)里的虛擬現(xiàn)實(shí)。合成環(huán)境合成環(huán)境是處于較高水平的現(xiàn)實(shí)主義代表活動(dòng)的計(jì)算機(jī)模擬，從模擬戰(zhàn)區(qū)工廠和制造工藝。這些環(huán)境可以創(chuàng)建在一個(gè)單一的計(jì)算機(jī)或一個(gè)龐大的分布式網(wǎng)絡(luò)，局域網(wǎng)和廣

6、域網(wǎng)連接，增強(qiáng)超逼真的特效和精確的行為模型，特點(diǎn)是用戶將以計(jì)算機(jī)為媒介與物理上與他分離的環(huán)境進(jìn)行交互。6、3S一體化技術(shù)：一體化技術(shù)：具有獲取準(zhǔn)確、快速定位的顯示遙感信息能力，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫快速更新和在分析決策模型支持下，快速完成多維、多元復(fù)合處理。第五節(jié)虛擬地理環(huán)境硬件設(shè)備1、計(jì)算機(jī)配置：、計(jì)算機(jī)配置：最好選用桌面虛擬現(xiàn)實(shí)專業(yè)工作站臺(tái)SunGraphA320圖形工作站為了能實(shí)時(shí)處理3D圖形、2D圖像和視頻數(shù)據(jù)，SunGraphA320圖形

7、工作站把超級(jí)計(jì)算和可視化技術(shù)與新一代的工作站結(jié)合起來。2、立體眼鏡、立體眼鏡:戴上立體眼鏡后，立刻就能進(jìn)入非常逼真的3D場景，輕松又自在地融入虛擬環(huán)境中，體驗(yàn)一趟超炫的身立奇境之旅非常真實(shí)的體驗(yàn)虛擬環(huán)境世界。3、數(shù)字頭盔、數(shù)字頭盔:利用頭盔將人的對外界的視覺、聽覺封閉起來，引導(dǎo)用戶產(chǎn)生一種身在虛擬環(huán)境中的感覺。4、立體顯示器、立體顯示器:通過弧形屏幕或3面幕墻、4面幕墻和6面幕墻的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，創(chuàng)造完全沉浸的效果使觀眾在各個(gè)角度都能看到一個(gè)

8、具備真實(shí)世界效果的畫面。5、力反饋器、力反饋器:高精度的觸覺交互設(shè)備，它可以提供非常大的工作空間和反饋力，以及6自由度的運(yùn)動(dòng)能力。6、數(shù)字手套、數(shù)字手套:數(shù)據(jù)手套主要是測量手指的彎曲為了滿足那些從事運(yùn)動(dòng)捕捉和動(dòng)畫工作的那些專家們的嚴(yán)格需求?？梢酝高^虛擬手套與虛擬實(shí)境場景中的對象動(dòng)。7、捕獲系統(tǒng)、捕獲系統(tǒng):使用很小的電晶體慣性傳感器在實(shí)時(shí)動(dòng)作捕獲應(yīng)用中精確地記錄表演者的骨骼旋轉(zhuǎn)實(shí)時(shí)地完成人物的精細(xì)動(dòng)作。8、投影設(shè)備、投影設(shè)備:通過大屏幕上

9、投射3D影象利用偏振光角度來使左右眼同時(shí)觀看兩幅不同的圖象。9、3D3D掃描儀掃描儀:對于不能使用三維CAD數(shù)據(jù)的部件，掃描實(shí)物，建立CAD數(shù)據(jù)；或是掃描模型，建立用于檢測部件表面的三維數(shù)據(jù)。能夠內(nèi)繞著物體移動(dòng)，因此能夠自由快速地抓取圖片數(shù)據(jù)和高分辨率的3d幾何圖形。1010、3D3D照相機(jī)照相機(jī):就是利用人眼的視差，加之配戴上紅藍(lán)雙色的眼鏡，就把重疊的影像看成立體的。11、其它：其它：虛擬鍵盤、繪影儀、虛擬望遠(yuǎn)鏡第六節(jié)虛擬地理環(huán)境軟件

10、VRML虛擬現(xiàn)實(shí)建模語言、三維可視化地理信息系統(tǒng)軟件IMAGIS、Terrex先進(jìn)3D地理數(shù)據(jù)庫形成系統(tǒng)、Vega實(shí)時(shí)仿真工具軟件、三維地理信息系統(tǒng)軟件VRMap、MAYA三維動(dòng)畫、3DSmax三維動(dòng)畫軟件第七節(jié)虛擬地理環(huán)境應(yīng)用1、虛擬地理環(huán)境應(yīng)用：、虛擬地理環(huán)境應(yīng)用：?地形地貌時(shí)空動(dòng)態(tài)三維仿真研究?水文動(dòng)態(tài)變化三維仿真研究?植被（森林）動(dòng)態(tài)變化過程模擬?數(shù)字流域模擬2、虛擬城市規(guī)劃：、虛擬城市規(guī)劃：?虛擬城市模擬分析系統(tǒng)建設(shè)?城市規(guī)劃