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虚拟现实技术介绍虚拟现实（VR-----VirtualReality），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。●提高有关城市管理部门工作中协调配合能力。●便于政府领导监督城市管理中发生的具体问题和监督各有关部门的工作职能。（二）、城市规划系统用于展示城市规划、宣传城市建设、提升城市形象。系统根据城市的当前状况和对城市的未来规划，将城市的过去、现在和将来任意时间的情况展示在规划设计者、政府决策者、投资开发者和普通市民面前。该系统首先根据城市的当前状况和对城市的规划资料完成城市的设计，然后该系统的交互控制软件可以帮助使用者从不同角度遍历城市的各个部分，帮助有关人员作出决策。在城市规划中糅合虚拟现实VR技术后，其功能的优越性则展露如下：虚拟城市规划，仿真城市风貌利用虚拟现实技术、地理信息技术、数据压缩技术、网络技术等各种高科技手段，模拟出一个全三维、逼真的城市环境，建立城市规划、建设和运营管理的三维空间信息系统，提高城市规划管理水平，保障建设项目与城市环境的协调发展。辅助规划审批，规避投资风险虚拟现实为城市规划管理提供可视化的方法。系统通过显示不同建筑方案同周边建筑群体的相互关系，真实再现规划建筑和现状建筑的空间关系，并能快速替换区域规划和建筑方案，对建筑高度、建筑外立面的材质、颜色，绿化密度进行修改，使得规划评审专家和决策者可以从多个观察角度直观的对比多个规划设计方案，帮助规划决策者更加清楚直观地确认合理方案从而提高规划管理水平，减少决策失误和盲目性，提高规划评审质量和提升评审决策的科学性，使规划管理更合理、更科学、更透明。宏观调控城市区域经济结构可以对城市建筑、园林绿化、道路桥梁、电缆管线、排污管道、商业区、高新区、居民区、高校区等各种区块进行实时分层显示和管理，从不同角度观察城市规划的布局和结构，动态研究城市规划中的空间体系、轮廓线以及位置关系。而且这些数据资料还可以和建筑容积率等指标建立动态连接，从而实现城市设计数据和三维空间形象的一致性。建立信息平台，服务城市建设建立城市空间信息平台，为三维数字地图奠定基础，为城市发展提供信息服务，可通过互联网发布三维数字地图，为社会各界提供城市控件信息服务。展示规划成果，加强公共参与城市规划不仅仅是规划单位的事情，决策者、相关部门以及公众都在城市设计和实际建设中扮演不通的角色，有效的展示规划信息可以提供更加准确的决策和公平的参与。系统可以让观看者无需复杂的学习，即可实现各种方式的交互浏览，让观看者生动感受城市规划的成果。用户可以任意设定观察角度，运动速度和运动路径，实现游戏般的漫游，非常直观和生动，是展示和汇报城市规划成果的最佳方式。（三）、地下空间可视化（地下管网虚拟现实系统）随着城市建设的飞速发展，管网系统已成为现代城市发展的重要内容，它们是由供水、排水、供热、排污、通风、煤气、电力、电讯、光缆及其他管线组成的错综复杂的空间体系。具有隐蔽性大，纵横交织、空间位置信息的获取较为困难等特点。该系统可以把地下管线等用眼睛难以看到的东西，利用电脑模拟出来，而且以三维动画的形式展示管线的长度位置及施工流程，让不形象眼睛看不到的东西能清晰的表现出来，提高地下管网的管理水平，为政府决策提供参考依据。而且，该系统可以通过数据模拟预测潜在地下管网的问题，提前发现问题解决问题，节约成本，具有前瞻性，减少地下管网问题引起的经济损失。地下管网三维可视化的优点：1、因系统可从任意角度,任意距离观察场景内的物体,所以地下管线的排列尽收眼底,彻底解决地下管线施工、维修时的难题；2、三维立体环境真实、直观，有助于提高设计质量；3、方便、简单，易于掌握；4、所想即所见，便于决策；5、三维立体环境下容易判识地形、地貌和地物；6、使勘测与设计更加紧密结合，有助于实现勘测设计一体化。（四）、重点工程桥梁交通水利电力利用先进的虚拟现实技术，结合该建设项目的规划、设计资料，把整个建设工程在规划设计阶段或者刚开始建设初期就先虚拟仿真出来，用户可选择不同路径进入该项工程的任意部分；也可为已建设或正在建设的各种工程项目展示其周边环境、内部装修、固定设施的配套情况。便于对整个重大项目的建设进行宏观科学管理、合理组织施工、高效严密监理，提高管理水平，提高质量和效益。同时，可由后台置入稳定的数据库信息，便于受众对各项技术指标进行实时的查询，周边再辅以声音、图像、动画等多种媒体手段，实现如工程背景介绍、标段概况、技术数据、进度目标和主要节点目标等资料信息的快递定位和介绍。重点工程虚拟现实系统的作用和意义：1、是向各级领导汇报演示的便捷、高效、逼真的高科技手段。2、为重点工程建设的宏观管理提供直观形象的管理控制手段。（五）、矿业领域在矿业领域的应用在以下几个方面：1、模拟矿井开采虚拟现实技术可以使操作人员与这一系统进行交互作用，他可以在任意时刻穿越任何空间进入系统模拟出的任何区域，通过计算机屏幕显示出所视空间的采矿作业情况。2、矿业人员技术培训虚拟现实技术创造出的矿山生产环境具有逼真、交互作用的特点，可以直观模拟采矿环境及其作业过程，供采矿工程专业的学生实习，这样既可以降低实习费用，又可缩短教学时间，让更多的人接受高等教育。同时还可对井下工人进行上岗前的操作及安全教育培训，如虚拟井下的各种工况及险情，使被训练者身临其境地去体验，并学会采取有效的应急措施去处理各种险情，以提高人员素质，消除事故隐患。3、事故模拟与调查分析应用计算机绘图和虚拟现实技术可以快速、有效地以一系列三维图像在计算机屏幕上再现各种事故发生的过程，事故调查者可以从各种角度去观测、分析事故发生的过程，找出事故原因，从而防止其它与此相关的潜在事故的出现。虚拟现实的研究、开发与应用，无疑将促进矿山安全、高效生产，并彻底改变传统采矿业危险、艰苦和低效的面貌，促进采矿业结构调整和产业升级，成为矿山优化设计、生产管理、危险性评价及矿工培训等方面的重要手段。（六）、园林应用虚拟现实在园林上的应用也被称之为：度假园项目演示,园林建筑规划演示、园林造景等。运用虚拟现实技术则可以直观展示设计效果，使决策者、设计者、工程