虚拟现实技术介绍

虚拟现实技术介绍

虚拟现实（VR-----Virtual Reality），也称灵境，是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机技术，它汇集了计算机图形学、多媒体技术、人工智能、人机接口技术、传感器技术、高度并行的实时计算技术和人的行为学研究等多项关键技术。它利用计算机技术生成一个逼真的、具有视、听、触等多种感知的虚拟环境，用户通过使用各种交互设备，同虚拟环境中的实体相互作用，使之产生身临其境感觉的交互式视景仿真和信息交流。

虚拟现实的主要特征是：多感知性（Multi-Sensory）、浸没感（Immersion）、交互性（Interactivity）、构想性（Imagination）。虚拟现实系统具有融合海量信息、逼真再现实景、表现形式新颖直观、传播范围遍及全球、异地浏览方便快捷、内容更新快速简单、互动参与趣味多多等独特优势和特征。

本公司采用空间信息技术和虚拟现实技术开发的系统具有如下功能特点：

（1）、支持虚拟漫游，临场体验

实现场景虚拟漫游，用户可以自由的漫步其间，可以快速到达想去的地方，这一切都由用户亲手控制。本系统可以通过键盘、鼠标或操纵杆实现前、后、左、右、上、下方向的位移，同时可以实现左转、右转、仰视、俯视等功能。用户观看不受限制时间、空间的限制，能根据他们的意志探索整个环境，选择他们自己想体验的东西。

（2）、支持建筑或设备的信息查询及定位功能

我们将在系统中建立建筑或设备的信息数据库，通过输入建筑或设备名称，可快速定位到相应的区域或者对象上，同时可以迅速获得相关的数据信息，包括文字介绍、图像、视频、动画、背景音乐以及配音解说等等。

（3）、支持多媒体资源超链接

可以将与该建筑或设备相关的视频、音频、实景图片、动画、电子文档等多媒体资源整合在该系统中，采用超链接形式，只需用鼠标轻轻一点，即可调出所需资料。

（4）、支持导航地图

可建立一个平面导航地图，使用户清楚了解自身所处地理位置，并可以利用该地图迅速到达指定地点，该地图可以缩小、放大或隐藏。

（5）、支持自动漫游和自主漫游的切换

可以在没有任何人工操作的时候，进入自动漫游模式，画面将沿着实现录制好的路径进行自动漫游，同时音乐会随着到达不同的地点而切换，在自动漫游的时候，用户也可随时控制停止，进入自主漫游。

（6）、支持多方案替换对比

在系统中实现不同设计的方案切换，为设计方案的选择提供一个方便直观的讨论环境，可以对比不同的设计所反映的效果，如方案对比、建筑高度调整、光影分析等。

（7）、支持分区规划

这个功能在数字城市中用途非常广泛。可以将整个城市分成几个

区域，每个区域用不同的颜色表示，代替不同的划分，如老城区、新城区、正在建设区等，也可以按不同功能进行分类，如住宅区、商品区、规划区等。使每一个用户更加了角城市的规划和未来发展。

（8）、支持尺寸测量

它可以实现距离测量、面积测量、不同物体体积测量。用户可以随时了解每一块用地的面积，以及距离市中心的距离。为数字城市系统提供了一个准确、快捷的工具。

（9）、支持各种生物特效

可实现动画贴图（可模拟火焰、爆炸、水流、喷泉、烟火、霓虹灯，电视等）、天空盒、雾效、太阳光晕、体积光、实时环境反射、实时镜面反射等。

（10）、支持高精度、高效碰撞检测

系统可自动完成对任意复杂场景的高效碰撞检测，能够正确的处理碰撞后沿墙面滑动，楼梯的自动攀登，对镂空形体（如栏杆）以及非凸多面体的精确碰撞，以及正确的处理多物体碰撞后过约束的情况。

（11）、支持各种热点命令

可实现二维界面上的按钮热点，以及将三维物体作为热点，与事件触发器相结合，可开发出更多交互功能。

（12）、支持各种事件触发器

可实现鼠标的三维捕捉和触发、视点距离触发、定时触发等。

（13）、支持各种运动对象

可实现如工业造型动画、汽车开动、设备运转、物流模拟等。

三、行业应用及解决方案

空间信息技术和虚拟现实技术对人类社会的意义和作用是非常大的，目前，它已渗透到我们的各个领域，引起许多行业的变革。（一）、“数字城市”建设

数字城市的概念

“数字城市”是一个庞大的系统工程，它是城市发展和社会信息化的必然趋势。它是以计算机技术、多媒体技术和大规模存储技术为基础，以宽带网络为纽带，运用空间信息技术（遥感技术、地理信息系统技术、全球定位系统技术）、虚拟现实技术等，对城市的基础设施、自然资源、社会资源、人文经济等各个方面信息，以数字的形式进行获取、存储、管理和再现，通过对城市信息的综合分析和有效利用，为提高城市管理效率、节约资源、保护环境和可持续发展提供决策辅助支持，有效促进城市系统各要素间和谐相处。

“数字城市”的基础之一是地理空间数据，空间数据包括二维数据和三维数据。目前，虚拟现实技术是高效逼真地显示我们“数字城市”的最好解决方案，它为现实世界的空间数据提供了一个丰富多彩的展示机会。

数字城市系统功能：

数字城市系统专业服务于城市信息管理、城市运营管理、城市应急管理以及公众信息服务等，将建筑、景观、道路、交通、管网等城市设施最大限度的达到数字化、可视化、互动性，为城市管理各行业

部门提供易操作、易查询的可视化数字管理系统。具有如下四大方面功能：

1、城市信息管理——对于城市建筑、景观、道路、交通、管网等设施逼真呈现，支持数据库实时更新及随时调阅，实现城市信息随时掌控，城市发展信息实时存档，逐渐丰富城市数字管理档案。

2、城市运营管理——针对城市管理、交通管理、市政管理、房产管理、环境管理、公安消防、文教卫生等各级管理机构所需开发定制相应功能模块，成为政府强大的管理及运营平台，推进城市管理高效、科学的长期发展。

3、城市应急方案与预案模拟——逼真模拟城市突发事件现场，动态调配城市资源，协助城市管理机构迅速制定应急方案，并进行预案模拟与训练。

4、公众信息服务——该系统与INTERNET完美结合便成为面向公众的信息查询互动平台，为公众衣、食、住、行实时提供便利的生活信息，同时也将成为政府各级管理部门提供政策发布、市民公示、接受市民监督的资讯平台。

建设“数字城市”的作用意义

●提高市民公开展示和城市形象宣传的效果。

●提高项目评估质量。

●提高公众参与度和部门协同作业。

●提高城市管理效率，提高政府行政效能、决策品质。