虚拟地理环境PPT课件
合集下载
虚拟地理环境 第三章 虚拟环境的表达-几何建模
上面介绍了构造表示的三种表示方法，我们已经 看到，构造表示通常具有不便于直接获取形体几 何元素的信息、覆盖域有限等缺点，但是，便于 用户输入形体，在CAD/CAM系统中，通常作为辅助 表示方法。
6.3 边界表示
图3.1.10给出了一个边界表示的实例。边界表示 （Boundary Representation）也称为BR表示或BRep 表示，它是几何造型中最成熟、无二义的表示法。
八叉树表示法有一些优点，近年来受到人们的 注意。这些优点主要是： （1）形体表示的数据结构简单。 （2）简化了形体的集合运算。对形体执行 交、并、差运算时，只需同时遍历参加集合运 算的两形体相应的八叉树，无需进行复杂的求 交运算。 （3）简化了隐藏线（或面）的消除，因为 在八叉树表示中，形体上各元素已按空间位置 排成了一定的顺序。 （4）分析算法适合于并行处理。 八叉树表示的缺点也是明显的，主要是占用 的存储多，只能近似表示形体，以及不易获取 形体的边界信息等。
6.2 构造表示
构造表示是按照生成过程来定义形体的方法， 构造表示通常有扫描表示、构造实体几何表示和 特征表示三种。
(1)扫描表示 扫描表示是基于一个基体（一般是一个封闭 的平面轮廓）沿某一路径运动而产生形体。 可见，扫描表示需要两个分量，一个是被运动 的基体，另一个是基体运动的路径；如果是变 截面的扫描，还要给出截面的变化规律。 图3.2.5 给出了扫描表示的一些例子
还有一个重要的原因是实体造型系统需要与应 用系统的集成。以机械设计为例，机械零件在 实体系统中设计完成以后，需要进行结构、应 力分析，需要进行工艺设计、加工和检验等。 用户进行工艺设计时，需要的并不是构成形体 的点、线、面这些几何和拓扑信息，而是需要 高层的机械加工特征信息，诸如光孔、螺孔、 环形槽、键槽、滚花等，并根据零件的材料特 性，加工特征的形状、精度要求、表面粗糙度 要求等，以确定所需要的机床、刀具、加工方 法、加工用量等，传统的几何造型系统远不能 提供这些信息，以至CAD与CAPP（计算机辅助 工艺过程设计）成为世界性的难题。
虚拟现实(共52张PPT)(共51张PPT)
第二十二页，共五十一页。
6.2.2 VRML语法(yǔfǎ)基础
1、基本(jīběn)造型 Shape
geometry 几何造型节点Box, Sphere, Cone, Cylinder
appearance 定义颜色和表面纹理等外观属性
Material, Texture, TextureTransform
第二十三页，共五十一页。
表面特性 : (tèxìng) Appearance节点
material域: 值为Material节点(jié diǎn), 可有如下域
diffuseColor, 颜色的反射与入光角度有关 shineness, 光洁度, 取值 0.0 -- 1.0 transparency, 透明度, 取值 0.0 -- 1.0
浏览器的控制比较困难。
Vrml与外界的通信能力比较差
Vrml与用户的交互比较弱
第十六页，共五十一页。
6.2.1 VRML与网络(wǎngluò)教学
3 . VRML在网络教学(jiāo xué)中的应用
能营造更为逼真的环境和场景，人机交互更为自然，更能增强想 象力，增强学生的感官刺激，激发学生兴趣
世界，让用户可以从自己的视点出发，利用自 然的技能和某些设备对这一生成的虚拟世界客
体进行浏览和交互考察。它可使用户获得
与真实世界一样的感觉,可达到代替实际系 统的目的.
第三页，共五十一页。
6.1.1 什么(shén me)是虚拟现实？
专业级虚拟现实系统具有高度的实时性,能同时使用多种输入 输出设备，用户可以(kěyǐ)用人体的自然技能，借助数字头盔、立 体显示技术、数据手套和数据衣服等工具，与虚拟的感觉世界进 行交互作用。
6.2.2 VRML语法(yǔfǎ)基础
虚拟地理环境第二章虚拟现实概论第一节虚拟现实简介57
v
虚拟地理环境第二章虚拟现实概论第 一节虚拟现实简介57
定义一：
v 是采用以计算机技术为核心的现代高科技生成 逼真的视、听、触觉一体化的特定范围的沉浸式 虚拟交互环境，用户借助必要的设备以自然的方 式与虚拟环境中的对象进行交互作用、相互影响 ，从而产生“沉浸”于等同真实环境的感受和体 验。
虚拟地理环境第二章虚拟现实概论第 一节虚拟现实简介57
v 至90年代，由于计算机芯片能力的增强及浮点 处理器和图形加速器的引入，陆续研制出一批 较实用的头盔三维显示器、六自由度手套、立 体声耳机。
v 充分的硬件支持使软件系统得到了飞速的发展 ，互联网的出现则促使VRML的提出及相关标准 的制定。
v 尽管从虚拟现实技术的基本目标来看，目前的 研究尚处于初级阶段，但从已有的研究成果看 ，它已显示出十分诱人的应用前景。人们对它 越来越感兴趣，它也正从研究领域走向实际应 用领域。
§ 这种构思结果输入到系统中去，系统会将处理后的 状态实时显示或由传感装置反馈给用户。如此反复 ，这是一个学习－创造－再学习－再创造的过程。
§ 因而可以说，VR是启发人的创造性思维的活动。
虚拟地理环境第二章虚拟现实概论第 一节虚拟现实简介57
v 3I的基本特征，强调了人在虚拟现实技术中的主导 作用。
§ 虚幻仅仅是个人头脑中的幻想而已，没有可感知、 可触摸的性质，是纯意识的产物，无法在其中从事 实践活动。虚幻好比是“海市蜃楼”，可望而不可 及。
§ 而虚拟则不然，在虚拟的世界里，事物不仅可看、 可听，还具有一定的可操作的性质。
虚拟地理环境第二章虚拟现实概论第 一节虚拟现实简介57
v 虚拟现实和多媒体的区别：
§ 虚拟现实中用户可以沿任意路径走进这个环境并操 纵场景中的对象，他的图形渲染是实时的，这是它 与动画的最大区别。
虚拟地理环境第二章虚拟现实概论第 一节虚拟现实简介57
定义一：
v 是采用以计算机技术为核心的现代高科技生成 逼真的视、听、触觉一体化的特定范围的沉浸式 虚拟交互环境，用户借助必要的设备以自然的方 式与虚拟环境中的对象进行交互作用、相互影响 ，从而产生“沉浸”于等同真实环境的感受和体 验。
虚拟地理环境第二章虚拟现实概论第 一节虚拟现实简介57
v 至90年代，由于计算机芯片能力的增强及浮点 处理器和图形加速器的引入，陆续研制出一批 较实用的头盔三维显示器、六自由度手套、立 体声耳机。
v 充分的硬件支持使软件系统得到了飞速的发展 ，互联网的出现则促使VRML的提出及相关标准 的制定。
v 尽管从虚拟现实技术的基本目标来看，目前的 研究尚处于初级阶段，但从已有的研究成果看 ，它已显示出十分诱人的应用前景。人们对它 越来越感兴趣，它也正从研究领域走向实际应 用领域。
§ 这种构思结果输入到系统中去，系统会将处理后的 状态实时显示或由传感装置反馈给用户。如此反复 ，这是一个学习－创造－再学习－再创造的过程。
§ 因而可以说，VR是启发人的创造性思维的活动。
虚拟地理环境第二章虚拟现实概论第 一节虚拟现实简介57
v 3I的基本特征，强调了人在虚拟现实技术中的主导 作用。
§ 虚幻仅仅是个人头脑中的幻想而已，没有可感知、 可触摸的性质，是纯意识的产物，无法在其中从事 实践活动。虚幻好比是“海市蜃楼”，可望而不可 及。
§ 而虚拟则不然，在虚拟的世界里，事物不仅可看、 可听，还具有一定的可操作的性质。
虚拟地理环境第二章虚拟现实概论第 一节虚拟现实简介57
v 虚拟现实和多媒体的区别：
§ 虚拟现实中用户可以沿任意路径走进这个环境并操 纵场景中的对象，他的图形渲染是实时的，这是它 与动画的最大区别。
地理与环境保护主题班会PPT课件
地理与环境保护主题班会
我们将探讨地理环境的重要性,以及人类与自然和谐共生的方式。了解并爱护我们赖以生存的这片土地,是每个人的责任。让我们共同为创造一个绿色、可持续的未来而努力。
by w k
什么是地理环境？
自然要素
地理环境包括地形、气候、水文、动植物等自然要素。这些共同构成了一个地区的自然环境。
人文要素
城市化进程中的道路修建、房屋建设等活动会破坏植被,改变地形地貌,加剧热岛效应。
地理环境的重要性
10M
地理位置
决定气候、资源等条件
50K
地质构造
影响地貌特征和矿产分布
70%
地表形态
决定陆地、海洋空间利用
90%
水资源
维系生态系统平衡和人类生活
地理环境是人类生存和发展的基础。它决定着气候、资源分布、地质特征和水资源状况等条件。良好的地理环境为人类提供可靠的生存条件和发展空间,对人类社会的发展产生深刻影响。地理环境的保护与利用应成为国家发展战略的重要内容。
预防优先
提前预防环境问题发生,而不是事后被动应对。
政府主导
政府制定和实施环境保护法律法规,引导公众参与。
全民参与
政府、企业和公众共同参与,形成环境保护的社会共识。
环境保护的方式与措施
法律法规
制定并完善环境保护的法律法规体系,为环保工作提供法律依据和支持。
政策引导
出台各种政策措施,如税收优惠、补贴等,鼓励企业和个人参与环保。
环境监测与执法
环境监测
通过科学的监测方法，持续收集和分析环境质量数据，为环境保护政策制定和执行提供数据支持。
执法机制
健全完善的环境执法体系，确保环保法规得到有效执行，并对违法行为进行严惩不贷。
我们将探讨地理环境的重要性,以及人类与自然和谐共生的方式。了解并爱护我们赖以生存的这片土地,是每个人的责任。让我们共同为创造一个绿色、可持续的未来而努力。
by w k
什么是地理环境？
自然要素
地理环境包括地形、气候、水文、动植物等自然要素。这些共同构成了一个地区的自然环境。
人文要素
城市化进程中的道路修建、房屋建设等活动会破坏植被,改变地形地貌,加剧热岛效应。
地理环境的重要性
10M
地理位置
决定气候、资源等条件
50K
地质构造
影响地貌特征和矿产分布
70%
地表形态
决定陆地、海洋空间利用
90%
水资源
维系生态系统平衡和人类生活
地理环境是人类生存和发展的基础。它决定着气候、资源分布、地质特征和水资源状况等条件。良好的地理环境为人类提供可靠的生存条件和发展空间,对人类社会的发展产生深刻影响。地理环境的保护与利用应成为国家发展战略的重要内容。
预防优先
提前预防环境问题发生,而不是事后被动应对。
政府主导
政府制定和实施环境保护法律法规,引导公众参与。
全民参与
政府、企业和公众共同参与,形成环境保护的社会共识。
环境保护的方式与措施
法律法规
制定并完善环境保护的法律法规体系,为环保工作提供法律依据和支持。
政策引导
出台各种政策措施,如税收优惠、补贴等,鼓励企业和个人参与环保。
环境监测与执法
环境监测
通过科学的监测方法，持续收集和分析环境质量数据，为环境保护政策制定和执行提供数据支持。
执法机制
健全完善的环境执法体系，确保环保法规得到有效执行，并对违法行为进行严惩不贷。
虚拟现实VR ppt课件
• 2012年OculusRift众筹大获成功、2014年3月 Facebook耗资20亿美元（4 亿美元现金，以及2.31亿 股普通股栗）将其收购，将VR技术由开发者层面 推 向了资本的前台，Sony、HTC等大厂纷纷跟进；
• 2014年6月谷歌在I/O大会上发布了第一代CardBoard, 带来了超廉价版VR 解决方案，年底时走同样插手机 路线的三星Gear VR发售；
虚拟现实（VR）
虚拟世界这么大，我想去看看！
什么是VR？
• 虚拟实境（英语：virtual reality，缩写为 VR），简称虚拟技术，也称虚拟环境，是 利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世 界，提供用户关于视觉等感官的模拟，让 用户感觉仿佛身历其境，可以及时、没有 限制地观察三维空间内的事物。用户进行 位置移动时，电脑可以立即进行复杂的运 算，将精确的三维世界视频传回产生临场 感。
VR最重要的沉浸感决定于以下的一些指标
1.眩晕感：延迟需控制在20ms以内 2.屏幕分辨率：2K以上分辨率（低了会有纱窗效应、 或晶格）； 3.屏幕刷新率与视频帧速：屏幕刷新率一般只是60Hz, 但VR最低90Hz、 最好120Hz,不过刷新率上升了很耗电 （80HZ的耗电量估计就能是60HZ 的两倍）； 4.可视角度FOV:至少110度，甚至120度（小了会有视 窗感）； 5.头盔轻盈度：200g以内，否则戴久了脖子痛，近视 眼镜一般在7-35g; 6.交互方式：手持、体感等，对精准、延迟都有较高 要求。
• 1980年代，最重要的改变是，组成虚拟现实的各个设备都 可以独立购买了！
• 1996任天堂第一次将VR带入家庭，一套价值180美金、名 叫Virtual Boy的电子游戏操控系统，但因为体验差，最后 产品卖了不到80万套；
• 2014年6月谷歌在I/O大会上发布了第一代CardBoard, 带来了超廉价版VR 解决方案，年底时走同样插手机 路线的三星Gear VR发售；
虚拟现实（VR）
虚拟世界这么大，我想去看看！
什么是VR？
• 虚拟实境（英语：virtual reality，缩写为 VR），简称虚拟技术，也称虚拟环境，是 利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世 界，提供用户关于视觉等感官的模拟，让 用户感觉仿佛身历其境，可以及时、没有 限制地观察三维空间内的事物。用户进行 位置移动时，电脑可以立即进行复杂的运 算，将精确的三维世界视频传回产生临场 感。
VR最重要的沉浸感决定于以下的一些指标
1.眩晕感：延迟需控制在20ms以内 2.屏幕分辨率：2K以上分辨率（低了会有纱窗效应、 或晶格）； 3.屏幕刷新率与视频帧速：屏幕刷新率一般只是60Hz, 但VR最低90Hz、 最好120Hz,不过刷新率上升了很耗电 （80HZ的耗电量估计就能是60HZ 的两倍）； 4.可视角度FOV:至少110度，甚至120度（小了会有视 窗感）； 5.头盔轻盈度：200g以内，否则戴久了脖子痛，近视 眼镜一般在7-35g; 6.交互方式：手持、体感等，对精准、延迟都有较高 要求。
• 1980年代，最重要的改变是，组成虚拟现实的各个设备都 可以独立购买了！
• 1996任天堂第一次将VR带入家庭，一套价值180美金、名 叫Virtual Boy的电子游戏操控系统，但因为体验差，最后 产品卖了不到80万套；
虚拟现实中的虚拟环境PPT课件
第27页/共105页
• 景物的颜色的计算：
• 入射光的光谱分布
• 物体表面的反射率的光谱分布
• 透射率的光谱分布
• 光谱采样和光到颜色转换计算量很大，很多场合 不需如此精确的模拟，只需给出一些简单的光亮 度计算方法
• 假定光源为白光，入射光仅由红、绿、蓝三种不 同波长的光组成，景物为不透明体，景物表面呈 现的颜色仅由其反射光决定
第19页/共105页
• 体绘制系统：半透明的对象 • 医学、地震 ——光线跟踪技术
：当光线被虚拟对象的表面反射时，根据物体表面的材质特点，光线会发生相应的变化； • 光线跟踪——非常真实的场景图象，如阴影，水面等
第20页/共105页
• 普通反射（Reflection）技术：
• 使用2D贴图或3D贴图作为玻璃或金属反射贴图，随机处理其透明或光泽
• 模型没有考虑表面的镜面反射效果，用于金 属材质物体时，显得呆板表现不出光泽，
光照射到相当光滑的表面，产生镜面反射， 在光滑表面会产生一块称之为高光的特亮区 域。
第34页/共105页
• 镜面反射：如一点光源照射一金属球面，在球面上形成一块特 别亮的“高光”区域，是光源在金属球面上产生的镜面反射光 投射到观察者眼中的结果。
第4页/共105页
• 基于图形学的建模： • 复杂虚拟场景的实时动态显示
——实时三维图形生成技术
第5页/共105页
• 计算机图形学: • 《侏罗纪公园》、《泰塔尼克号》 • 《变形金刚》、《阿凡达》
• 把用户的构想转化为能够观察的视觉图像，结合传感器技术、用户交互技术，使计算机构造出一个用户看 得到的、触摸得到、感受得到并能沉浸其中的虚拟环境
• 三维图形显示流程图：
• 坐标系（模型坐标系、世界坐标系、观察坐标系、设备坐标系） • 模型变换、观察变换 • 投影、观察体、隐藏面消除
• 景物的颜色的计算：
• 入射光的光谱分布
• 物体表面的反射率的光谱分布
• 透射率的光谱分布
• 光谱采样和光到颜色转换计算量很大，很多场合 不需如此精确的模拟，只需给出一些简单的光亮 度计算方法
• 假定光源为白光，入射光仅由红、绿、蓝三种不 同波长的光组成，景物为不透明体，景物表面呈 现的颜色仅由其反射光决定
第19页/共105页
• 体绘制系统：半透明的对象 • 医学、地震 ——光线跟踪技术
：当光线被虚拟对象的表面反射时，根据物体表面的材质特点，光线会发生相应的变化； • 光线跟踪——非常真实的场景图象，如阴影，水面等
第20页/共105页
• 普通反射（Reflection）技术：
• 使用2D贴图或3D贴图作为玻璃或金属反射贴图，随机处理其透明或光泽
• 模型没有考虑表面的镜面反射效果，用于金 属材质物体时，显得呆板表现不出光泽，
光照射到相当光滑的表面，产生镜面反射， 在光滑表面会产生一块称之为高光的特亮区 域。
第34页/共105页
• 镜面反射：如一点光源照射一金属球面，在球面上形成一块特 别亮的“高光”区域，是光源在金属球面上产生的镜面反射光 投射到观察者眼中的结果。
第4页/共105页
• 基于图形学的建模： • 复杂虚拟场景的实时动态显示
——实时三维图形生成技术
第5页/共105页
• 计算机图形学: • 《侏罗纪公园》、《泰塔尼克号》 • 《变形金刚》、《阿凡达》
• 把用户的构想转化为能够观察的视觉图像，结合传感器技术、用户交互技术，使计算机构造出一个用户看 得到的、触摸得到、感受得到并能沉浸其中的虚拟环境
• 三维图形显示流程图：
• 坐标系（模型坐标系、世界坐标系、观察坐标系、设备坐标系） • 模型变换、观察变换 • 投影、观察体、隐藏面消除
高中地理第三章地理信息技术应用4数字地球课件湘教版必修3
复习课件
高中地理第三章地理信息技术应用4数字地球课件湘教版必修3
2021/4/17
高中地理第三章地理信息技术应用4数字地球课件湘教版必 修3
第三章 地理信息技术应用
第四节 数字地球
课基堂础巩训练固
时间：20分钟
知识点一 数字地球的含义
“大陆漂移学说”的创建者魏格纳曾预言：“只有将所有地 球科学提供的信息结合起来的时候，我们才寄希望于确定‘真 理’。”今天，魏格纳所期盼的这个“时候”正在悄悄来临，这 就是数字地球。据此完成 1～2 题。
(2)“数字江苏”不仅能够高效、快速地利用信息资源，提高 行政管理效率，而且能大幅度提高生产和贸易效益，扩大生产规 模，增加财政收入，提高服务质量，促进社会经济又好又快发展。
解析：第(1)题，从狭义上讲，数字区域主要是指利用地理空 间的数字信息构筑一个平台，把一个城市、省区乃至一个国家的 经济和社会信息加载上去，从而为政府和社会各方面提供服务， 因此数字区域的建设主要包括数字化、网络化和智能化三方面。 第(2)题，主要从社会效益和经济效益等方面分析回答。
信息化 数字化
组成
实例
建筑设施、管线设施、环境设 基础设施
施、交通设施
各级政府、海关税务、公安消 政府管理
防、城市和乡村规划
教育科研、医疗卫生、新闻出 文教卫生
版、运动场馆、名胜古迹
制造业、服务业、信息产业、 产业平台
金融业、旅游业
网络化
电话网、有线电视网与因特网 三网连接
互联、互通 数据处 多种数据的融合与立体表达、 理平台 仿真与虚拟技术 数据库与
7．信息高速公路与高速网络技术在构建数字地球系统中的作 用是( A )
A．传输分散在众多数据库中的数据 B．把卫星搜集到的各种数据输送到地球 C．传输计算机网络中的抽象化数据 D．传输和模拟地球上图像的数据信息
高中地理第三章地理信息技术应用4数字地球课件湘教版必修3
2021/4/17
高中地理第三章地理信息技术应用4数字地球课件湘教版必 修3
第三章 地理信息技术应用
第四节 数字地球
课基堂础巩训练固
时间：20分钟
知识点一 数字地球的含义
“大陆漂移学说”的创建者魏格纳曾预言：“只有将所有地 球科学提供的信息结合起来的时候，我们才寄希望于确定‘真 理’。”今天，魏格纳所期盼的这个“时候”正在悄悄来临，这 就是数字地球。据此完成 1～2 题。
(2)“数字江苏”不仅能够高效、快速地利用信息资源，提高 行政管理效率，而且能大幅度提高生产和贸易效益，扩大生产规 模，增加财政收入，提高服务质量，促进社会经济又好又快发展。
解析：第(1)题，从狭义上讲，数字区域主要是指利用地理空 间的数字信息构筑一个平台，把一个城市、省区乃至一个国家的 经济和社会信息加载上去，从而为政府和社会各方面提供服务， 因此数字区域的建设主要包括数字化、网络化和智能化三方面。 第(2)题，主要从社会效益和经济效益等方面分析回答。
信息化 数字化
组成
实例
建筑设施、管线设施、环境设 基础设施
施、交通设施
各级政府、海关税务、公安消 政府管理
防、城市和乡村规划
教育科研、医疗卫生、新闻出 文教卫生
版、运动场馆、名胜古迹
制造业、服务业、信息产业、 产业平台
金融业、旅游业
网络化
电话网、有线电视网与因特网 三网连接
互联、互通 数据处 多种数据的融合与立体表达、 理平台 仿真与虚拟技术 数据库与
7．信息高速公路与高速网络技术在构建数字地球系统中的作 用是( A )
A．传输分散在众多数据库中的数据 B．把卫星搜集到的各种数据输送到地球 C．传输计算机网络中的抽象化数据 D．传输和模拟地球上图像的数据信息
高中地理环境保护课件PPT
环境问题制约经济社会发 展，影响生产力和生活质 量。
生物多样性保护
环境问题导致生物栖息地 破坏、物种灭绝，对生物 多样性造成不可逆转的损 失。
可持续发展理念及实践
可持续发展理念
强调经济、社会和环境协 调发展，实现人与自然和 谐共生。
可持续发展实践
推行清洁生产、循环经济 、绿色消费等模式，促进 经济社会可持续发展。
04
水污染及治理方法 探讨
水污染现状及其危害评估
水污染现状
列举典型的水污染事件，展示水污染问题的严重 性。
水污染来源
分析水污染的主要来源，如工业废水、农业污水 、生活污水等。
水污染危害
阐述水污染对生态环境、人类健康及经济发展的 影响。
水污染治理技术方法介绍
物理治理技术
介绍沉淀、过滤、吸附等物理方法在水污染治理中的应用。
化学治理技术
讲解化学氧化、还原、混凝等化学方法在水污染治理中的原理及实 践。
生物治理技术
阐述生物降解、生物膜法等生物方法在水污染治理中的优势及局限 。
水资源节约使用和循环利用
节水措施
提出家庭、农业、工业等领域节约用水的具体措施。
污水处理与回用
介绍污水处理技术及其回用于农业灌溉、工业冷却等领域的方法 。
城市扩张、交通拥堵、绿地减少等导致环境 质量下降。
农业污染
农药、化肥等农业投入品过量使用，导致土 壤、水体污染。
自然资源过度开发
过度开采矿产资源、破坏森林等导致生态破 坏。
环境保护重要性与紧迫性
01
02
03
人类生存与健康
环境问题影响空气质量、 水质、食品安全等，对人 类生存和健康造成威胁。
经济社会发展
危险废物
生物多样性保护
环境问题导致生物栖息地 破坏、物种灭绝，对生物 多样性造成不可逆转的损 失。
可持续发展理念及实践
可持续发展理念
强调经济、社会和环境协 调发展，实现人与自然和 谐共生。
可持续发展实践
推行清洁生产、循环经济 、绿色消费等模式，促进 经济社会可持续发展。
04
水污染及治理方法 探讨
水污染现状及其危害评估
水污染现状
列举典型的水污染事件，展示水污染问题的严重 性。
水污染来源
分析水污染的主要来源，如工业废水、农业污水 、生活污水等。
水污染危害
阐述水污染对生态环境、人类健康及经济发展的 影响。
水污染治理技术方法介绍
物理治理技术
介绍沉淀、过滤、吸附等物理方法在水污染治理中的应用。
化学治理技术
讲解化学氧化、还原、混凝等化学方法在水污染治理中的原理及实 践。
生物治理技术
阐述生物降解、生物膜法等生物方法在水污染治理中的优势及局限 。
水资源节约使用和循环利用
节水措施
提出家庭、农业、工业等领域节约用水的具体措施。
污水处理与回用
介绍污水处理技术及其回用于农业灌溉、工业冷却等领域的方法 。
城市扩张、交通拥堵、绿地减少等导致环境 质量下降。
农业污染
农药、化肥等农业投入品过量使用，导致土 壤、水体污染。
自然资源过度开发
过度开采矿产资源、破坏森林等导致生态破 坏。
环境保护重要性与紧迫性
01
02
03
人类生存与健康
环境问题影响空气质量、 水质、食品安全等，对人 类生存和健康造成威胁。
经济社会发展
危险废物
虚拟地理环境及其应用
2.1.2浏览器外挂程序的安装
从网站/cosmo/ 或 上下载Cosmo Player,并进行安装。 从网站 上下载ParallelGraphics Cortona，并进行安装。 也可从其它提供浏览器网站进行下载。
Cortona(ParallelGraphics) 2000cities-3D browser and portal(Bart Jellema) 3Space Assistant from TGS (Template Graphics Software) Blaxxun contact 4.1 (blaxxun interactive,inc.) CASUS Presenter (Fraunhofer Institute for Computer Graphics) Community Place (Community Place) ………..
《虚拟地理环境及其应用》
福 建 师 范 大 学 地 理 学 院 地 理 信 息 系 统 专 业 课 程
3.4 节点
每个节点都有自己的标准语法用来说明其所可以包含 的节点、字段和事件。下面以地表格网节点为例----Elevation Grid的标准语法:
(Elevation Grid Node Syntax)： -ElevationGrid { eventin MFFloat set_height exposefield SFNode color exposefield SFNode normal exposefield SFNode texcood field MFFloat height field SFBool ccw field SFBool colorpervertex field SFFloat creaseangle field SFBool normalpervertex field SFBool solid field SFInt32 xdimension field SFFloat xspacing field SFInt32 zdimension field SFFloat zspacing 《虚拟地理环境及其应用》 NULL NULL NULL [ ] #(-∞,+∞) TRUE TRUE 0 #[0, +∞] TRUE TRUE 0 #[0, +∞] 1.0 #[0, +∞] 0 #[0, +∞] 1.0 #[0, +∞]
《环境地理学》PPT课件
模式与经济发展水平
2、环境保护是我国的三大基本国策之一
• 环境保护 • 计划生育 • 保护耕地
基本思路
• 提高可持续发展意识 • 积极发展生态农业 • 走低能源、低消耗发展道路 • 改变经济发展模式
感谢下 载
• 环境污染：
指由于自然环境中有害物质含量增 加，破坏了自然环境各组成要素 (大气圈、水圈、岩石圈、生物圈 等)原有物质成分和结构，导致环 境各要素及整个环境自净能力降 低或丧失，并发生严重质量退化， 其中的有害物质对人类健康造成 危害。
• 生态环境质量下降：
是指由于自然环境系统某一组 成部分的功能遭到破坏以及环境 污染的影响，导致系统本身按正 常规律运动的能力(自我平衡能 力)降低，异常变化增多，整个 环境系统的发展，呈现出越来越 不利于人类生产和生活的趋势。
切尔诺贝利事故中受到核污染的患者
海洋赤潮
污染令全球气候变暖
曾经的森林
曾经的耕田
长江葛洲坝岸边堆积的“白色垃圾”
烂漫？废弃的塑料袋
学习与讨论：京都协议书
• 背景：政府间气候变化专门委员会（Intergovernme ntal Panel on Climate Change，简称IPCC）已经预计 从1990年到2100年[全球气温将升高1.4℃—5.8℃。 1997年12月在日本京都由联合国气候变化框架公约 参加国三次会议制定了《京都议定书》（英文：Kyo to Protocol，又译《京都协议书》、《京都条约》； 全称《联合国气候变化框架公约的京都议定书》） 是《联合国气候变化框架公约》（United Nations Fr amework Convention on Climate Change，UNFCCC） 的补充条款。其目标是“将大气中的温室气体含量 稳定在一个适当的水平，进而防止剧烈的气候改变 对人类造成伤害”。
2、环境保护是我国的三大基本国策之一
• 环境保护 • 计划生育 • 保护耕地
基本思路
• 提高可持续发展意识 • 积极发展生态农业 • 走低能源、低消耗发展道路 • 改变经济发展模式
感谢下 载
• 环境污染：
指由于自然环境中有害物质含量增 加，破坏了自然环境各组成要素 (大气圈、水圈、岩石圈、生物圈 等)原有物质成分和结构，导致环 境各要素及整个环境自净能力降 低或丧失，并发生严重质量退化， 其中的有害物质对人类健康造成 危害。
• 生态环境质量下降：
是指由于自然环境系统某一组 成部分的功能遭到破坏以及环境 污染的影响，导致系统本身按正 常规律运动的能力(自我平衡能 力)降低，异常变化增多，整个 环境系统的发展，呈现出越来越 不利于人类生产和生活的趋势。
切尔诺贝利事故中受到核污染的患者
海洋赤潮
污染令全球气候变暖
曾经的森林
曾经的耕田
长江葛洲坝岸边堆积的“白色垃圾”
烂漫？废弃的塑料袋
学习与讨论：京都协议书
• 背景：政府间气候变化专门委员会（Intergovernme ntal Panel on Climate Change，简称IPCC）已经预计 从1990年到2100年[全球气温将升高1.4℃—5.8℃。 1997年12月在日本京都由联合国气候变化框架公约 参加国三次会议制定了《京都议定书》（英文：Kyo to Protocol，又译《京都协议书》、《京都条约》； 全称《联合国气候变化框架公约的京都议定书》） 是《联合国气候变化框架公约》（United Nations Fr amework Convention on Climate Change，UNFCCC） 的补充条款。其目标是“将大气中的温室气体含量 稳定在一个适当的水平，进而防止剧烈的气候改变 对人类造成伤害”。
虚拟地理环境发展方向ppt课件
Βιβλιοθήκη 敬请批评指导 希望大家踊跃发言
感谢亲观看此幻灯片，此课件部分内容来源于网络， 如有侵权请及时联系我们删除，谢谢配合！
n 从桌面型单机显示拓展到嵌入式平台、人在环的装备模拟器 及大型分布式作战仿真系统等。
n 从为指挥员服务拓展到为智能武器平台系统服务。
三、虚拟地球
主要包括地理信息门户和可视化服务等应用方面。 n 高效的多源地理空间数据采集与建模：倾斜摄影测量； n 视频及影像建模； n 全球多源多尺度海量空间数据无缝组织、管理和可视化； n 全球离散网格：快速有效地组织、管理和表达全球多尺度海 量空间数据； n 基于虚拟地球的多源异构空间信息集成应用； n 智慧地球：物联网与人类活动全面集成，提供仿真和预测功 能； n 室内地图、情境感知和位置相关信息智能推送；
中国地理信息科学2014学术年会
虚拟地理环境研究
虚拟地理环境是地理学的新一代语言,是地理 空间认知和探索的工具，提供超越现实的多维动态 表达、交互操纵和可视化探索能力。
一、虚拟地理实验； 二、虚拟战场环境； 三、虚拟地球；
一、虚拟地理实验
面向空间分析、结合地理时空过程模型的虚拟地理环境建 设与实验。 n 虚拟地理环境统一数据模型：多尺度（全球、区域等）海量 多维数据的高效组织与管理，城市地上地下、室内室外三维无 缝模型等； n 分布式地理建模与计算模拟； n 地学现象多维时空模型及可视化分析； n 人群时空行为特征与模拟实验。
二、虚拟战场环境
构建一个覆盖整个作战空间的多维、多尺度、大立体、高 动态、智能化的时空信息模型，服务于作战指挥、军事训练和 装备研制。 n 从地表空间仿真拓展到地下、地表、水下、天空、太空的多 维战场空间仿真；
n 从地理环境仿真拓展到含地理、气象、电磁、核生化、网络 的综合战场环境仿真；
感谢亲观看此幻灯片，此课件部分内容来源于网络， 如有侵权请及时联系我们删除，谢谢配合！
n 从桌面型单机显示拓展到嵌入式平台、人在环的装备模拟器 及大型分布式作战仿真系统等。
n 从为指挥员服务拓展到为智能武器平台系统服务。
三、虚拟地球
主要包括地理信息门户和可视化服务等应用方面。 n 高效的多源地理空间数据采集与建模：倾斜摄影测量； n 视频及影像建模； n 全球多源多尺度海量空间数据无缝组织、管理和可视化； n 全球离散网格：快速有效地组织、管理和表达全球多尺度海 量空间数据； n 基于虚拟地球的多源异构空间信息集成应用； n 智慧地球：物联网与人类活动全面集成，提供仿真和预测功 能； n 室内地图、情境感知和位置相关信息智能推送；
中国地理信息科学2014学术年会
虚拟地理环境研究
虚拟地理环境是地理学的新一代语言,是地理 空间认知和探索的工具，提供超越现实的多维动态 表达、交互操纵和可视化探索能力。
一、虚拟地理实验； 二、虚拟战场环境； 三、虚拟地球；
一、虚拟地理实验
面向空间分析、结合地理时空过程模型的虚拟地理环境建 设与实验。 n 虚拟地理环境统一数据模型：多尺度（全球、区域等）海量 多维数据的高效组织与管理，城市地上地下、室内室外三维无 缝模型等； n 分布式地理建模与计算模拟； n 地学现象多维时空模型及可视化分析； n 人群时空行为特征与模拟实验。
二、虚拟战场环境
构建一个覆盖整个作战空间的多维、多尺度、大立体、高 动态、智能化的时空信息模型，服务于作战指挥、军事训练和 装备研制。 n 从地表空间仿真拓展到地下、地表、水下、天空、太空的多 维战场空间仿真；
n 从地理环境仿真拓展到含地理、气象、电磁、核生化、网络 的综合战场环境仿真；
第13章虚拟地理环境68
地球信息科学引论
授课人：张喜旺 E-mail：zxiwang@ 河南大学环境与规划学院
The College of Environment and Planning of Henan University
单击此处主编要辑内母版容标题样式
1 虚拟现实技术及其应用 2 虚拟地理环境的概念与特征 3 虚拟地理环境的构建和应用
河南大学环境与规划学院
单1击虚此拟处现编实辑技母术版及标其题应样用式
（6）虚拟现实的实现技术 • 应用系统开发工具
技术最终要面向应用。通用平台的开发可缩短与应 用结合的时间，为此，必须研究虚拟现实的开发工具。 目前，常用的虚拟现实系统开发工具有Superscape公司 的VRT，它是一个可视化平台，允许较高程度的交互和网 络处理；Sense 8公司的WTK是一个C函数库，提供了一个 完整的合成虚拟环境的应用开发环境。
河南大学环境与规划学院
单1击虚此拟处现编实辑技母术版及标其题应样用式
• 投入式虚拟现实系统
在投入式系统中，以对使用者头部位置、方向作出反 应的计算机生成的图像代替真实世界的景观。用户可做能 在工作站上完成的任何事，其明显长处是完成投入。当具 备结合模拟软件的额外处理能力后，使用者就可交互地探 索新景观，体验到实时的视觉回应。
（4）分类 • 非完全投入式虚拟现实系统 • 叠加式虚拟现实系统 • 投入式系统 • 分布式虚拟现实系统
河南大学环境与规划学院
单1击虚此拟处现编实辑技母术版及标其题应样用式
• 非完全投入式虚拟现实系统
在非投入式系统 中，使用者可从视觉上感觉到真实 世界，但通过某种显示装置如图形工作站，可对虚拟世界 进行观察，用户利用像空间鼠标这样的装置在虚拟环境内 漫游，这种装置使用户可对视点作六自由度平移及旋转。
授课人：张喜旺 E-mail：zxiwang@ 河南大学环境与规划学院
The College of Environment and Planning of Henan University
单击此处主编要辑内母版容标题样式
1 虚拟现实技术及其应用 2 虚拟地理环境的概念与特征 3 虚拟地理环境的构建和应用
河南大学环境与规划学院
单1击虚此拟处现编实辑技母术版及标其题应样用式
（6）虚拟现实的实现技术 • 应用系统开发工具
技术最终要面向应用。通用平台的开发可缩短与应 用结合的时间，为此，必须研究虚拟现实的开发工具。 目前，常用的虚拟现实系统开发工具有Superscape公司 的VRT，它是一个可视化平台，允许较高程度的交互和网 络处理；Sense 8公司的WTK是一个C函数库，提供了一个 完整的合成虚拟环境的应用开发环境。
河南大学环境与规划学院
单1击虚此拟处现编实辑技母术版及标其题应样用式
• 投入式虚拟现实系统
在投入式系统中，以对使用者头部位置、方向作出反 应的计算机生成的图像代替真实世界的景观。用户可做能 在工作站上完成的任何事，其明显长处是完成投入。当具 备结合模拟软件的额外处理能力后，使用者就可交互地探 索新景观，体验到实时的视觉回应。
（4）分类 • 非完全投入式虚拟现实系统 • 叠加式虚拟现实系统 • 投入式系统 • 分布式虚拟现实系统
河南大学环境与规划学院
单1击虚此拟处现编实辑技母术版及标其题应样用式
• 非完全投入式虚拟现实系统
在非投入式系统 中，使用者可从视觉上感觉到真实 世界，但通过某种显示装置如图形工作站，可对虚拟世界 进行观察，用户利用像空间鼠标这样的装置在虚拟环境内 漫游，这种装置使用户可对视点作六自由度平移及旋转。
虚拟地理环境的多维数据模型与地理过程表达
虚拟地理环境的多维数据模型与地理过程表达虚拟地理环境（Virtual Geographical Environments， VGE）是地球表层空间――“地理环境”在计算机空间的映射。
地球表层空间是大气圈、水圈、生物圈、岩石圈和土壤圈交互作用的区域，是地球上物理过程、化学过程、生物过程和生物地球化学过程作用最复杂的区域[1]。
VGE定义为包括作为主体的化身人类社会以及围绕该主体存在的一切客观环境，包括计算机、网络等软硬件环境、数据环境、虚拟图形镜像环境、虚拟经济环境和虚拟社会、政治、文化环境，其中化身人类表示现实世界中的人与虚拟世界中的化身相结合后的集合整体[2，3]，它与现实地理环境一样，将是一个包含空间系统、生态系统和社会系统的开放、复杂性巨系统。
对于地理科学而言，最初VGE只是作为地理学研究成果的展示部分，随着VGE研究的深入，它已在很大程度上影响了地理学研究的方法、手段和思维方式，即VGE 多维和动态的空间分析参与到地理过程研究中，VGE已在一定程度上影响到地理学的研究范式[4，5]。
1 虚拟地理环境的表达近年来，计算机图形学、科学计算可视化和虚拟现实技术的发展为研究者提供了直观处理研究结果的技术方法，被公认为是科学研究过程的重要组成部分。
它在计算机空间（Cyberspace）中为研究者开辟了一个具有沉浸感的虚拟环境，实现了三维空间和时态数据的可视化，并使研究者既能在虚拟环境中交互地操控研究对象，又可以在仿真模拟等科学计算过程中实时地得到正在处理的动态过程的反馈。
随着地理科学各分支学科、地理信息科学、地球系统科学的发展，科学计算可视化和虚拟现实技术也在地理科学研究中得到巨大发展[6―9]，具体表现在VGE 学科研究进展上。
建立VGE系统的关键在于其空间数据模型的建立[10—12]。
VGE 主要由建立地球表层空间数值模拟的地理环境可视化与虚拟现实模型、空间数据模型和专业模拟数学模型三大子系统组成。
- 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)。
地
理 学
一、 虚拟现实：又称虚拟实境/灵境，它是以计算
院 机技术为基础，通过创建一个集三维视觉、听觉和触
地 理
觉于一体的全方位环境，使用户利用系统提供的人机
信 对话工具，同虚拟环境中的物体对象交互操作，使用
息 户仿佛置身于现实环境之中的一门综合性技术。
系
统
专
业
课
程
《虚拟地理环境及其应用》
福
建
师 范
福
建师Βιβλιοθήκη 概念：范大
学
地
理
学
院 化身人类：表现现实界中的人与虚拟地理
地 理
界的化身相结合后的集合整体.
信
息
系
统
专
业
课
程
《虚拟地理环境及其应用》
福
建
师
二、虚拟地理环境的层面分类
范
大
学 地
1、实境面
理
① 地理位置层面
学
院
② 内表数据层
地 理
③ 外表数据层面
信
息
系
2、虚境面
统 专
① 单主体感知认识层面
业
② 互主体社会层面
课
崭新的技术手段而得到广泛的应用。
程
《虚拟地理环境及其应用》
福
建 师
课程目标：
范
大
学
地 理
了解虚拟地理环境的理论与关键支撑技术；
学 并掌握一门虚拟现实建模语言。在通过本
院 地
课程的学习后，可以独自进行简单的虚拟
理 地理环境应用系统开发。
信
息
系
统
专
业
课
程
《虚拟地理环境及其应用》
福
建 师
主要应用：
课
程
《虚拟地理环境及其应用》
福
建
师
虚拟地理环境的层面分类:
范
大
学
地 1、地理位置层面：不同位置由众多计算机及网络组成。
理 学 院
(域名地域数量北京（36.7%）、广东（14.46%）、上 海（8.9%）)
地 2、内层数据层面：由一定 点、线、面和体的数据 形式
理
线性存储在计算机物理介质。
信 息
3、外层数据层面：让用户可以直觉地、高效地、逼真地
范
大
学
地
理
学 ①空间数据的真实表现(如地形、环境等的真实再现，也包 院 括对未来与过去不存在的事物的模拟真实表现)；
地
理
信 ②用户可从任意角度进行观察、浸入、实时交互，可在所
息 选择的地理带(地理范围)内外自由移动；
系
统
专
业
课
程
《虚拟地理环境及其应用》
福
建
师
虚拟地理环境特征：
范
大
学
地
理
学 ③具有基于三维空间数据库的基本GIS功能(如查询、
二、特征：（3个I）
大
学
地
1、沉浸（Immersion）：即用户置身于一
理 学
个“适人化”的多维信息空间，感到被虚拟世界
院 所包围，就好象完全融入其中一样。
地
理
信 息
完全沉浸可以分为：视觉、听觉、触觉、嗅
系 觉、味觉。目前比较成熟有前3种。
统 （头盔、高保真音响、数据手套）
专
业
课
程
《虚拟地理环境及其应用》
福
建
师
特征：
范
大
学
地 2、交互（Interaction） ：指用户通过自然
理 学
动作与虚拟世界的物体进行交互作用。
院
地
理 信 息
3、构想（Imagination） ：用户通过对虚拟 环境中物体的操纵与观察加深对事物的认识和理
系 解，从而新的构思。即创造性的思维活动。
统
专
业
课
程
《虚拟地理环境及其应用》
福
建
师
三、虚拟现实系统的构成
范
大
学
地 1、显示子系统（显示是广义，不仅视觉还
理 学
有听觉、触觉、味觉、嗅觉）：也称输出。
院
地 理 信
2、检测子系统：也叫输入装置，其功能满足 “交互性”的要求。
息
系
统 3、模拟子系统：实现虚拟环境的描述和构筑。
专
业
课
程
《虚拟地理环境及其应用》
福
建
师
四、虚拟现实系统的类型：
学 院
著特征是以用户为中心、提供最接近人类自然
地 的交流方式与表达形式。通过本课程的学习，
理 信
可以仿真或虚构地理环境，供观察、操纵与建
息 构其中的对象，获得三维仿真体验和研究。虚
系 拟地理环境技术与专业技术相融合又产生了数
统 专
字地球研究、虚拟城市规划设计、虚拟旅游等
业 领域的应用，使得虚拟地理环境技术成为一种
院 定时图象压缩技术等来实现分布交互仿真。
地
理
信
息
系 统
4、混合式虚拟现实系统：把计算机产生输入
专 与遥感输入和用户看到的真实世界结合在一
业 起。
课
程
《虚拟地理环境及其应用》
福
建
师 范
问题？？？？
大
学
地
作业：辨别虚拟现实与这四个概念区别?
理 学
三维可视化
院 地
人工现实
理
赛博空间
信 息
合成环境
系
统
专
系
与虚拟地理环境中的虚拟物体和化身交互，例三维视
统
觉。
专
业
课
程
《虚拟地理环境及其应用》
福
建
师
虚拟地理环境的层面分类:
范
大
学
地
理 学 院
4、单主体感知认识层面：化身人类与虚拟地理环境间 交互.
地
理 信
5、互主体社会层面：化身人主体之间的相互关系.
息
系
统
专
业
课
程
《虚拟地理环境及其应用》
福
建
师
三、虚拟地理环境特征
业
课
程
《虚拟地理环境及其应用》
福
建 师
第二节 虚拟地理环境
范
大
学
地 一、概念：
理
学
院
包括虚拟界中化身人类社会主体及其围绕
地 理
该主体存在一切的客观环境，包括计算机、网
信 络、传感器等硬件环境、软件环境、数据环境、
息 虚拟图形境象环境、虚拟经济环境、以及虚拟
系 社会、政治和文化环境。
统
专
业
课
程
《虚拟地理环境及其应用》
范
大
学
地 地形地貌时空动态三维仿真研究
理 水文动态变化三维仿真研究
学 院
旅游景观三维仿真研究
地 植被动态变化过程模拟
理 数字流域模拟
信 城市规划建筑工程三维仿真应用
息 虚拟数字校园展示系统
系 统
房地产开发三维仿真应用
专 交通枢纽仿真应用
业 数字社区模拟
课
程
《虚拟地理环境及其应用》
范
大
学
地 理 学
1、桌面式虚拟现实系统：其视景通过计算机 的显示屏幕等计算机生成环境提供给户。
院
地 理 信
2、沉浸式虚拟现实系统：利用封闭的视景和 音响系统，使得用户“进入”计算机系统所
息 产生的虚拟世界。
系
统
专
业
课
程
《虚拟地理环境及其应用》
福
建
师
虚拟现实系统的类型：
范
大
学
地
理 学
3、分布式虚拟现实系统：利用网络技术、
院 空间分析等)；
福
建 第一章 虚拟地理环境概念、特
师 范
征及其技术框架
大
学
地
理 学
• 虚拟现实
院 • 虚拟地理环境
地 理 信
• 虚拟地理环境发展过程 • 虚拟地理环境关键技术
息 • 虚拟地理环境硬件设备
系 统
• 虚拟地理环境软件
专 • 虚拟地理环境应用
业
课
程
《虚拟地理环境及其应用》
福
建 师
第一节 虚拟现实
范
大
学
虚拟地理环境及其应用
1
福
建 师
课程体系：
范
大
学
地 理
第一部分：虚拟地理环境基础理论
学
院
地 理
第二部分：VRML语言程序设计
信
息
系 第三部分：应用示例
统
专
业
课
程
《虚拟地理环境及其应用》
福
建 师
课程概况：
范
大
学
地 虚拟地理环境是一门实践性较强的课程。虚拟
理
地理环境作为继GIS之后新一代地理学语言。显