虚拟地理环境第一章虚拟地理环境概述
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
❖化身人生活的虚拟地理环境，应该是可以多感 知（视觉、听觉、力觉等）的三维空间，其中 三维视觉感知是最主要的。外表达三维镜像层 面，让用户可以直觉地、高效地、逼真地与虚 拟地理环境中的虚拟物体和化身交互，从而为 虚拟地理环境的虚拟景观和社会系统的向前演 化提供了基础。
（4）百度文库单主体感知认知层面
❖在虚拟地理环境中用户除了应用视觉器官感知 虚拟世界外，还可应用听觉、力觉、触觉，甚 至嗅觉、味觉等器官与虚拟物体进行信息交互 。
❖2 虚拟地理环境
❖ 定义：也是一个客观实在，它可定义为包括 作为主体的化身人类社会和围绕该主体存在的一 切地理环境。
❖ 组成：包括计算机、网络、传感器等硬件环 境、软件环境、数据环境、虚拟图形镜像环境， 虚拟经济环境，以及虚拟社会、政治和文化环境 。
❖化身人类：是表示现实界中的人与虚拟界中的 化身（avatar）相结合后的集合整体。
❖地理位置空间：根据地理位置而形成的计算机网 络分布空间。
❖节点拓扑空间：如果不考虑地理位置，只考虑网 络中计算机节点的相互联接关系，那么就形成了 节点的拓扑空间，节点拓扑空间是一个逻辑空间 。
（2） 内表达数据层面
❖内表达数据 ：存储在计算机物理介质中，用 于表达虚拟地理环境的数据。
❖ 这些数据要通过其它计算机操作，如文件或数 据库打开、图形处理等，才能被感知到，所以 称为内表达数据。
❖多感觉多通道的信息交互方式，让用户更加沉 融于虚拟环境中，并将大大扩展虚拟环境系统 和服务功能，最终将模糊虚拟地理环境与现实 地理环境的界线，使它们融为一体。
❖单主体感知认知层面：用户（化身）对虚拟环 境的感知与认知。
❖用户在虚拟环境中一般以化身表达，化身的形 状大小、高度性别、运动速度与方向将会影响 到用户对环境的感觉和认知。
❖ 虚拟地理环境的互主体社会行为还表现在虚拟 社群（社区）的不同形态、特点与运作上。虚 拟社群是指以一定的虚拟空间区域，或一定的 主题、共同的兴趣、服务功能等为形成原则的 社会组织。如公共社区、商业区、大学区、海 滨活动区。化身人类社会互动的结果会形成复 杂的虚拟社会文化结构。
虚拟地理环境举例 －Active Worlds
❖Active Worlds 主页 ❖Active World Tour ❖Active Worlds 演化
§1.3虚拟地理环境的孕育演进
❖ 虚拟群落社会 ❖ 虚拟村落社会 ❖ 虚拟城市社会
（1） 虚拟群落社会
❖ 虚拟群落社会：是仅有虚拟空间，没有位置的社 会，是虚拟地理环境的孕育阶段。
❖ 例如，因特网中的在线交谈社群，就是虚拟群落 社会，这个社群中的成员一般是随机的、不确定 的，现实生活中的英语角就类似于网络中的虚拟 社群。
理学。
§1.2 虚拟地理环境的结构层面分类与特征
❖1.2.1 层面分类
❖ （1）实境层面:
❖
包括计算机、因特网、通讯与传感设备
、数据、图形等实体或符号。
❖ （2）虚境层面:
❖
包括基于文本、图形、图象、摄像等媒
介，通过交互、感知、认知和想象在人脑中形
成的三维虚拟世界以及在三维虚拟世界中主体
与主体相互交流交互形成的虚拟社会世界。
第一章 虚拟地理环境概述 § 1.1 虚拟地理环境概念
❖1 现实世界的地理环境
❖ 定义： 是指人类生存与发展的地球表层 。地球表层的空间范围一般是上至同温层的底 部，下到岩石圈的上部，指陆地往下5～6km， 海洋往下约4km（钱学森，1994）。
❖ 组成：地理环境是包括作为主体的人类社 会以及围绕该主体存在的一切客观环境，是由 自然环境、经济环境、和社会文化环境相互联 结、相互作用的系统整体（刘南威，1998，胡 兆量，1998）。现实世界的地理环境是一个自 主、可自我演化的客观实体，表示的是人类社 会与其复杂环境的相互关系。
❖ 内表达数据层面的空间数据形式一般有点、线 、面和体。但虚拟地理环境的三维支撑空间应 是面或体结构。
❖
（3） 外表达镜像层面
❖外表达镜像层面：内表达数据层面的外化、知 觉化。
❖虚拟地理环境是由许多三维物件，如山脉、平 原、房屋、街道、树、云、化身等构成的三维 镜像世界，它是内表达层面的外化、知觉化。
（5） 互主体社会层面
❖互主体社会层面：化身人对化身人、化身人对化 身社会、化身人对虚拟环境的感觉和认知。
❖虚拟地理环境表达的是化身人主体之间（即互为 主体），以及化身人类社会主体与软硬件环境、 虚拟数据图形环境等的相互关系。化身人是自然 人与化身的结合。虚拟地理环境中的化身是化身 人类在虚拟界中的身份，采用不同的形态、性别 的化身会影响化身人类在虚拟界和现实界的心理 状态和社会行为。
（2） 虚拟村落社会
❖虚拟村落社会是从游牧不滞的虚拟群落社会演化 而来，村落社会成员开始拥有固定的二维或三维 空间位置，并建立自己的家居。
❖成员之间的相互关系变得稳定、长久，村落社会 将具有虚拟三维地理景观，并将其景观作为空间 的记忆标志，有助于成员的记忆和村落社会生活 的展开和社会的发展。
❖化身是用户在虚拟界中的三维图形表达。围绕 化身人类主体的虚拟数据和图形镜像环境是三
维空间的，并且是虚拟地理环境存在与发展的
基础。
❖
有了具有统一坐标系的三维世界，化身
人在虚拟界、网络世界中就有了生存的地方、
生存的家和活动的场所。
❖
从地理学的角度也就有了关于化身人类
社会与虚拟空间、虚拟位置相互关系的虚拟地
实境层面
虚境层面
虚拟地理环境 （虚拟界）
图
虚拟地理环境的层面分类
虚拟地理环境 （虚拟界）
❖ 1.2.2 层面解释 －地理位置层面 －内表达数据层面 －外表达镜像层面 －单主体感知认知层面 －互主体社会层面
（1）地理位置层面
❖虚拟地理环境由众多的计算机及其网络组成，每 一台计算机都落实在某一地理位置上，并赋予一 个遵循TCP/IP协议的IP地址，有了IP地址，计算 机就可以作为网络的一个连通的节点。
❖(Strate 1996)
虚拟地理环境 （虚拟界）
虚境层面
互主体社会层面 单主体感知认识层面 外表达镜像层面
实境层面
内表达数据层面
地理位置层面
图 1 虚拟地理环境的层面分类
虚境层面
实境层面
互主体社会层面
单主体感知认识层面 外表达镜像层面 内表达数据层面 地理位置层面 地球 （月亮、金星等）
现实界
（4）百度文库单主体感知认知层面
❖在虚拟地理环境中用户除了应用视觉器官感知 虚拟世界外，还可应用听觉、力觉、触觉，甚 至嗅觉、味觉等器官与虚拟物体进行信息交互 。
❖2 虚拟地理环境
❖ 定义：也是一个客观实在，它可定义为包括 作为主体的化身人类社会和围绕该主体存在的一 切地理环境。
❖ 组成：包括计算机、网络、传感器等硬件环 境、软件环境、数据环境、虚拟图形镜像环境， 虚拟经济环境，以及虚拟社会、政治和文化环境 。
❖化身人类：是表示现实界中的人与虚拟界中的 化身（avatar）相结合后的集合整体。
❖地理位置空间：根据地理位置而形成的计算机网 络分布空间。
❖节点拓扑空间：如果不考虑地理位置，只考虑网 络中计算机节点的相互联接关系，那么就形成了 节点的拓扑空间，节点拓扑空间是一个逻辑空间 。
（2） 内表达数据层面
❖内表达数据 ：存储在计算机物理介质中，用 于表达虚拟地理环境的数据。
❖ 这些数据要通过其它计算机操作，如文件或数 据库打开、图形处理等，才能被感知到，所以 称为内表达数据。
❖多感觉多通道的信息交互方式，让用户更加沉 融于虚拟环境中，并将大大扩展虚拟环境系统 和服务功能，最终将模糊虚拟地理环境与现实 地理环境的界线，使它们融为一体。
❖单主体感知认知层面：用户（化身）对虚拟环 境的感知与认知。
❖用户在虚拟环境中一般以化身表达，化身的形 状大小、高度性别、运动速度与方向将会影响 到用户对环境的感觉和认知。
❖ 虚拟地理环境的互主体社会行为还表现在虚拟 社群（社区）的不同形态、特点与运作上。虚 拟社群是指以一定的虚拟空间区域，或一定的 主题、共同的兴趣、服务功能等为形成原则的 社会组织。如公共社区、商业区、大学区、海 滨活动区。化身人类社会互动的结果会形成复 杂的虚拟社会文化结构。
虚拟地理环境举例 －Active Worlds
❖Active Worlds 主页 ❖Active World Tour ❖Active Worlds 演化
§1.3虚拟地理环境的孕育演进
❖ 虚拟群落社会 ❖ 虚拟村落社会 ❖ 虚拟城市社会
（1） 虚拟群落社会
❖ 虚拟群落社会：是仅有虚拟空间，没有位置的社 会，是虚拟地理环境的孕育阶段。
❖ 例如，因特网中的在线交谈社群，就是虚拟群落 社会，这个社群中的成员一般是随机的、不确定 的，现实生活中的英语角就类似于网络中的虚拟 社群。
理学。
§1.2 虚拟地理环境的结构层面分类与特征
❖1.2.1 层面分类
❖ （1）实境层面:
❖
包括计算机、因特网、通讯与传感设备
、数据、图形等实体或符号。
❖ （2）虚境层面:
❖
包括基于文本、图形、图象、摄像等媒
介，通过交互、感知、认知和想象在人脑中形
成的三维虚拟世界以及在三维虚拟世界中主体
与主体相互交流交互形成的虚拟社会世界。
第一章 虚拟地理环境概述 § 1.1 虚拟地理环境概念
❖1 现实世界的地理环境
❖ 定义： 是指人类生存与发展的地球表层 。地球表层的空间范围一般是上至同温层的底 部，下到岩石圈的上部，指陆地往下5～6km， 海洋往下约4km（钱学森，1994）。
❖ 组成：地理环境是包括作为主体的人类社 会以及围绕该主体存在的一切客观环境，是由 自然环境、经济环境、和社会文化环境相互联 结、相互作用的系统整体（刘南威，1998，胡 兆量，1998）。现实世界的地理环境是一个自 主、可自我演化的客观实体，表示的是人类社 会与其复杂环境的相互关系。
❖ 内表达数据层面的空间数据形式一般有点、线 、面和体。但虚拟地理环境的三维支撑空间应 是面或体结构。
❖
（3） 外表达镜像层面
❖外表达镜像层面：内表达数据层面的外化、知 觉化。
❖虚拟地理环境是由许多三维物件，如山脉、平 原、房屋、街道、树、云、化身等构成的三维 镜像世界，它是内表达层面的外化、知觉化。
（5） 互主体社会层面
❖互主体社会层面：化身人对化身人、化身人对化 身社会、化身人对虚拟环境的感觉和认知。
❖虚拟地理环境表达的是化身人主体之间（即互为 主体），以及化身人类社会主体与软硬件环境、 虚拟数据图形环境等的相互关系。化身人是自然 人与化身的结合。虚拟地理环境中的化身是化身 人类在虚拟界中的身份，采用不同的形态、性别 的化身会影响化身人类在虚拟界和现实界的心理 状态和社会行为。
（2） 虚拟村落社会
❖虚拟村落社会是从游牧不滞的虚拟群落社会演化 而来，村落社会成员开始拥有固定的二维或三维 空间位置，并建立自己的家居。
❖成员之间的相互关系变得稳定、长久，村落社会 将具有虚拟三维地理景观，并将其景观作为空间 的记忆标志，有助于成员的记忆和村落社会生活 的展开和社会的发展。
❖化身是用户在虚拟界中的三维图形表达。围绕 化身人类主体的虚拟数据和图形镜像环境是三
维空间的，并且是虚拟地理环境存在与发展的
基础。
❖
有了具有统一坐标系的三维世界，化身
人在虚拟界、网络世界中就有了生存的地方、
生存的家和活动的场所。
❖
从地理学的角度也就有了关于化身人类
社会与虚拟空间、虚拟位置相互关系的虚拟地
实境层面
虚境层面
虚拟地理环境 （虚拟界）
图
虚拟地理环境的层面分类
虚拟地理环境 （虚拟界）
❖ 1.2.2 层面解释 －地理位置层面 －内表达数据层面 －外表达镜像层面 －单主体感知认知层面 －互主体社会层面
（1）地理位置层面
❖虚拟地理环境由众多的计算机及其网络组成，每 一台计算机都落实在某一地理位置上，并赋予一 个遵循TCP/IP协议的IP地址，有了IP地址，计算 机就可以作为网络的一个连通的节点。
❖(Strate 1996)
虚拟地理环境 （虚拟界）
虚境层面
互主体社会层面 单主体感知认识层面 外表达镜像层面
实境层面
内表达数据层面
地理位置层面
图 1 虚拟地理环境的层面分类
虚境层面
实境层面
互主体社会层面
单主体感知认识层面 外表达镜像层面 内表达数据层面 地理位置层面 地球 （月亮、金星等）
现实界