虚拟现实技术在GIS中的应用

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目前基于GIS的虚拟现实技术的主要开发工具包括三 大方面：
传统的GIS系统系统开发工具：包括ArcGIS、 MapInfo、SuperMap等 专门的3DGIS软件,如美国Alberta大学开发的 MR, 国内灵图公司的VRMap等 专业的3D游戏开发工具，如OpenGL、Direct等
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应用3DGIS系统开发工具简介
尚未解决的理论问题和尚未克服的技术障碍。
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VR技术的不足
提高在虚拟环境中的沉浸感。 更高性能的传感器。 高性能的计算机。
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谢谢！
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VR系统的组成
检测 反馈 传 感 器
虚拟环境
控制 现实世界 3D模型
用户
建模模板
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Hale Waihona Puke Baidu
VR技术的分类
分类1 沉浸式虚拟现实 非沉浸式虚拟现实
分类2 被动式虚拟现实 查询式虚拟现实 交互式虚拟现实
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虚拟地理信息系统VR - GIS
VR - GIS 技术是指虚拟现实技术与地理信息 系统技术相结合的技术, 包括与网络地理信息系 统(WebGIS、ComGIS) 相结合的技术。VR - GIS 技术是90 年代才开始的一种专门以地学信息科 学为对象的虚拟现实技术
现在主流的GIS软件都提供了比较强大的三维GIS功 能，主要包括了： 点,线,面等转换为TIN,DEM数据以及TIN,DEM转 换为点,线,面数据 ，填挖方计算 ，三维浏览,淹没, 飞行模拟等三维功能 ，并且支持使用多种编程语言 进行二次开发等……下图在是就在地理信息系统论 坛上几种主要的GIS软件和三维开发工具进行一个调 查的情况。
VRGIS的应用 VRGIS的发展趋势
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虚拟现实技术简介
虚拟现实(Virtual Reality) 技术,又称灵境技术。该技术 的特点在于一种基于可计算信 息的沉浸式交互环境。具体地 说,计算机通过计算并构成我 们所熟悉的三维空间,产生一 种人为虚拟的环境,使用者借 助一定的设备,以自然的方式 与虚拟环境中的对象进行交互, 从而产生身临其境的感受。
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GIS-VS技术的融合及特点
GIS和VR两个技术的连接, 主要是通过虚拟现实构 模语言(VRML)转换文件格式,把GIS信息转到VR中 表示VR-GIS方法是基于一个耦合的系统,由一个 GIS模块和VR模块组成。 VR-GIS的主要特征有:
系统的数据库是传统的GIS; VR的功能是增加GIS的制图功能; 基于PC系统的趋势,它依赖于桌面GIS。
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VR-GIS的关键技术
环境建模技术
即虚拟环境的建立，获取实际三维环境的三维数据，并利 用获取的三维数据建立相应的虚拟环境模型。
立体声合成和立体显示技术
在虚拟现实系统中消除声音的方向与用户头部运动的相关 性，同时在复杂的场景中实时生成立体图形。
实时三维图形生成技术
三维图形的生成技术已经较为成熟, 其关键是如何实现 “实时”生成。
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VR-GIS的应用

城镇规划与建筑设计 旅游管理、风光介绍 流域水资源管理 军事模拟训练 教育与培训 商业
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VR-GIS的应用
虚拟城市与虚拟校园的建立
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VR-GIS的应用
VR在军事模拟中的应用
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VR-GIS的应用
VR在教育培训方面的应用
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VR-GIS的应用
商业上，虚拟现实常被用于推销。
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VR-GIS的关键技术
应用系统开发工具
虚拟现实应用的关键是寻找合适的场合和对象, 即如何 发挥想象力和创造力。选择适当的应用对象可以大幅度 地提高生产效率、减轻劳动强度、提高产品开发质量。 为了达到这一目的, 必须研究虚拟现实的开发工具。
系统集成技术
由于虚拟现实系统中包括大量的感知信息和模型，因此 系统的集成技术为重中之重：包括信息同步技术、模型 标定技术、数据转换技术、识别和合成技术等等。
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VRML（虚拟现实建模语言）
#创建造型 Shape { appearance Appearance{ material Material { #空间物体造型外观 diffuseColor 0.3 0.2 0.0 #一种材料的漫反射颜色 ambientIntensity 0.4 #多少环境光被该表面反射 specularColor 0.7 0.7 0.6 #物体镜面反射光线的颜色 shininess 0.20 #造型外观材料的亮度 } } geometry Cylinder { #圆柱体 radius 0.4 height 3.5 top TRUE bottom TRUE side TRUE } }
虚拟现实技术在GIS中的应用
地图制图学与地理信息工程 赵慧慧
地球科学与工程学院 地图制图学与地理信息工程
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内容提纲
虚拟现实技术简介


VR的组成 VR的分类
基于GIS的虚拟现实技术的主要开发工具 应用3DGIS系统开发工具
虚拟地理信息系统VR - GIS VRGIS的关键技术
GIS-VS技术的融合及特点 VRML
例如建筑工程投标时，把设计的方案用虚拟现实技术表现出来，便 可把业主带入未来的建筑物里参观，如门的高度、窗户朝向、采光多 少、屋内装饰等，都可以感同身受。 它同样可用于旅游景点以及功能众多、 用途多样的商品推销。
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基于GIS的虚拟现实技术的发展前景
虚拟现实技术作为一种新型的虚拟交互媒体，
目前已经引起了人们的极大关注。它在未来的应用 领域(特别是仿真模拟和娱乐)中具有很大潜力，应 用前景极为广阔。但目前尚处于开拓期，刚刚达到 在某些领域具有一定程度的可用性，还存在着许多