虚拟地理环境课件

路漫漫其悠远路漫漫其悠远2024/7/22虚拟地理环境虚拟地理环境路漫漫其悠远路漫漫其悠远主要内容主要内容1 1虚拟现实技术及其应用虚拟现实技术及其应用虚拟现实技术及其应用虚拟现实技术及其应用2 2虚拟地理环境的概念与特征虚拟地理环境的概念与特征虚拟地理环境的概念与特征虚拟地理环境的概念与特征3 3虚拟地理环境的构建和应用虚拟地理环境的构建和应用虚拟地理环境的构建和应用虚拟地理环境的构建和应用路漫漫其悠远路漫漫其悠远 1 虚拟现实技术及其应用虚拟现实技术及其应用（1）基本概念）基本概念 虚虚拟现实拟现实是一种人与通是一种人与通过计过计算机生成的虚算机生成的虚拟拟环环境可自然交互的人机界面，是指利用境可自然交互的人机界面，是指利用计计算机和算机和一系列一系列传传感感辅辅助助设设施来施来实现实现的使人能有置身于真的使人能有置身于真正正现实现实世界中的感世界中的感觉觉的的环环境境,是一个看似真是一个看似真实实的模的模拟环拟环境。通境。通过传过传感感设备设备,用用户户根据自身的感根据自身的感觉觉,使使用人的自然技能考察和操作虚用人的自然技能考察和操作虚拟拟世界中的物体世界中的物体,获获得相得相应应看似真看似真实实的体的体验验。路漫漫其悠远路漫漫其悠远（2）发展历程）发展历程 1965 1965年，年，SutherlandSutherland在在终终极的极的显显示中首次提出虚示中首次提出虚拟现实拟现实系系统统的的基本思想。基本思想。1966 1966年，年，MITMIT的林肯的林肯实验实验室开始室开始头头盔式盔式显显示器研制。示器研制。70 70年代出年代出现现第一个功能第一个功能较齐较齐全的全的HMDHMD系系统统。80 80年代初正式提出了年代初正式提出了“Virtual Reality”“Virtual Reality”一一词词 80 80年代，美国宇航局（年代，美国宇航局（NASANASA）及国防部）及国防部组织组织了一系列有关虚了一系列有关虚拟现实拟现实技技术术的研究。如，的研究。如，19841984年，年，NASA AmesNASA Ames研究中心虚研究中心虚拟拟行星探行星探测实验测实验室将室将火星探火星探测测器器发发回的数据回的数据输输入入计计算机，算机，为为地面研究人地面研究人员员构造了火星表面构造了火星表面的三的三维维虚虚拟环拟环境。境。90 90年代，年代，计计算机算机软软硬件的硬件的发发展展为为虚虚拟现实拟现实系系统统的的发发展打下了的基展打下了的基础础。19931993年年1111月，宇航月，宇航员员利用虚利用虚拟现实拟现实系系统统成功地完成了从成功地完成了从飞飞机的运机的运输舱输舱内取出望内取出望远镜远镜面板的工作。再如，用虚面板的工作。再如，用虚拟现实拟现实技技术设计术设计波音波音777777获获得成得成功。功。1 虚拟现实技术及其应用虚拟现实技术及其应用路漫漫其悠远路漫漫其悠远（3）基本特征）基本特征 多感知性多感知性 所所谓谓多感知性多感知性(Multi-Sensor)(Multi-Sensor)就是除了具有的就是除了具有的视觉视觉感感知之外，知之外，还还有听有听觉觉感知、力感知、力觉觉感知、触感知、触觉觉感知、运感知、运动动感知、感知、甚至包括味甚至包括味觉觉感知、嗅感知、嗅觉觉感知等。理想的虚感知等。理想的虚拟现实拟现实技技术应术应该该具有一切人所具有的感知功能。由于相关技具有一切人所具有的感知功能。由于相关技术术，特，特别别是是传传感技感技术术的限制，目前虚的限制，目前虚拟现实拟现实技技术术所具有的感知功能所具有的感知功能仅仅限于限于视觉视觉，听，听觉觉、力、力觉觉、触、触觉觉、运、运动动等几种，无等几种，无论论从感知从感知范范围还围还是从感知的精确程度都无法与人相比是从感知的精确程度都无法与人相比拟拟。1 虚拟现实技术及其应用虚拟现实技术及其应用路漫漫其悠远路漫漫其悠远（3）基本特征）基本特征 存在感存在感 存在感存在感(Presence)(Presence)又称又称为临场为临场感感(Immersion)(Immersion)，它是，它是指用指用户户感到作感到作为为主角存在于模主角存在于模拟环拟环境中的真境中的真实实程度。理想程度。理想的模的模拟环拟环境境应应达到使用达到使用户难户难以分辨真假的程度以分辨真假的程度(例如可例如可视视场场只只应应随着随着视视点的点的变变化而化而变变化化)，甚至比真的，甚至比真的还还真，如真，如实实现现比比现实现实更逼真的照明和音响效果等。更逼真的照明和音响效果等。1 虚拟现实技术及其应用虚拟现实技术及其应用路漫漫其悠远路漫漫其悠远（3）基本特征）基本特征 交互性交互性 交互性交互性(interaction)(interaction)是指用是指用户对户对模模拟环拟环境内的物体境内的物体可操作程度和从可操作程度和从环环境得到反境得到反馈馈的自然程度的自然程度(包括包括实时实时性性)。例如，用例如，用户户可以用手去直接抓取模可以用手去直接抓取模拟环拟环境中的物体，境中的物体，这时这时手有捏着手有捏着东东西的感西的感觉觉，并可以感，并可以感觉觉物体的重量物体的重量(其其实这时实这时手里并没有手里并没有实实物物)，视场视场中被抓的物体也立刻随着手的移中被抓的物体也立刻随着手的移动动而移而移动动。1 虚拟现实技术及其应用虚拟现实技术及其应用路漫漫其悠远路漫漫其悠远（3）基本特征）基本特征 自主性自主性 自主性自主性(Automomy)(Automomy)是指虚是指虚拟环拟环境中物体依据物理定律境中物体依据物理定律进进行行动动作的程度，例如有力的推作的程度，例如有力的推动时动时，物体会向力的方向，物体会向力的方向移移动动、翻倒或从桌面落到地面等。、翻倒或从桌面落到地面等。1 虚拟现实技术及其应用虚拟现实技术及其应用路漫漫其悠远路漫漫其悠远（4）分类）分类 非完全投入式虚非完全投入式虚拟现实拟现实系系统统 叠加式虚叠加式虚拟现实拟现实系系统统 投入式系投入式系统统 分布式虚分布式虚拟现实拟现实系系统统1 虚拟现实技术及其应用虚拟现实技术及其应用路漫漫其悠远路漫漫其悠远 非完全投入式虚非完全投入式虚拟现实拟现实系系统统 在非投入式系在非投入式系统统 中，使用者可从中，使用者可从视觉视觉上感上感觉觉到真到真实实世界，但通世界，但通过过某种某种显显示装置如示装置如图图形工作站，可形工作站，可对对虚虚拟拟世界世界进进行行观观察，用察，用户户利用像空利用像空间间鼠鼠标这样标这样的装置在虚的装置在虚拟环拟环境内境内漫游，漫游，这这种装置使用种装置使用户户可可对视对视点作六自由度平移及旋点作六自由度平移及旋转转。1 虚拟现实技术及其应用虚拟现实技术及其应用路漫漫其悠远路漫漫其悠远 叠加式虚叠加式虚拟现实拟现实系系统统 叠加式虚叠加式虚拟现实拟现实系系统统允允许许用用户对现实户对现实世界世界进进行行观观察的察的同同时时，虚，虚拟图拟图像叠加在像叠加在现实现实世界之上。叠加式虚世界之上。叠加式虚拟现实拟现实系系统统又称又称补补充充现实现实系系统统。例如，例如，战战斗机斗机驾驶员驾驶员使用的使用的头头盔可盔可让驾驶员让驾驶员同同时时看到看到外面世界及上置的合成外面世界及上置的合成图图形。形。额额外的外的图图形可在形可在驾驶员对驾驶员对机机外地形外地形视图视图上叠加地形数据，或上叠加地形数据，或许许是高亮度的目是高亮度的目标标、边边界界或或战战略略陆标陆标（LandmarkLandmark）。）。补补充充现实现实系系统统的效果的效果显显然在很然在很大程度上依大程度上依赖赖于于对对使用者及其使用者及其视线视线方向的精确的三方向的精确的三维维跟踪。跟踪。1 虚拟现实技术及其应用虚拟现实技术及其应用路漫漫其悠远路漫漫其悠远 投入式虚投入式虚拟现实拟现实系系统统 在投入式系在投入式系统统中，以中，以对对使用者使用者头头部位置、方向作出反部位置、方向作出反应应的的计计算机生成的算机生成的图图像代替真像代替真实实世界的景世界的景观观。用。用户户可做能可做能在工作站上完成的任何事，其明在工作站上完成的任何事，其明显长处显长处是是完成投入完成投入。当具。当具备结备结合模合模拟软拟软件的件的额额外外处处理能力后，使用者就可交互地探理能力后，使用者就可交互地探索新景索新景观观，体，体验验到到实时实时的的视觉视觉回回应应。1 虚拟现实技术及其应用虚拟现实技术及其应用路漫漫其悠远路漫漫其悠远 分布式虚分布式虚拟现实拟现实系系统统 分布式虚分布式虚拟现实拟现实(Distributed Virtual Reality,(Distributed Virtual Reality,简简称称DVR)DVR)又称网又称网络络虚虚拟现实拟现实(Net Worked Virtual Reality,(Net Worked Virtual Reality,简简称称NVR),NVR),其其目目标标是建立一个可供异地多用是建立一个可供异地多用户户同同时时参与的参与的分布式虚分布式虚拟环拟环境境(Distributed Virtual Environment,(Distributed Virtual Environment,简简称称DVE),DVE),在在这这个个环环境中境中,位于不同物理位置的多台位于不同物理位置的多台计计算机及算机及其用其用户户,可以不受其各自的可以不受其各自的时时空限制空限制,在一个共享虚在一个共享虚拟环拟环境境中中实时实时交互、交互、协协同工作同工作,共同完成某一复共同完成某一复杂产杂产品的品的设计设计、制造、制造、销销售全售全过过程的模程的模拟拟或某一或某一艰难艰难任任务务的演的演练练。它特。它特别别适合用于适合用于实现对实现对造价高、危造价高、危险险、不可重复、宏、不可重复、宏观观及微及微观观事事件的仿真。件的仿真。1 虚拟现实技术及其应用虚拟现实技术及其应用路漫漫其悠远路漫漫其悠远（5）虚拟现实系统的构成）虚拟现实系统的构成系统模型系统模型1 虚拟现实技术及其应用虚拟现实技术及其应用 用用户户通通过传过传感装置直接感装置直接对对虚虚拟环拟环境境进进行操作，并得行操作，并得到到实时实时3 3维显维显示和其他反示和其他反馈馈信息（如触信息（如触觉觉、力、力觉觉反反馈馈等）。等）。当系当系统统与外部世界通与外部世界通过传过传感装置构成反感装置构成反馈闭环时馈闭环时，在用，在用户户的控制下，用的控制下，用户户与虚与虚拟环拟环境境间间的交互可以的交互可以对对外部世界外部世界产产生作用（如遥操作等）。生作用（如遥操作等）。路漫漫其悠远路漫漫其悠远（5）虚拟现实系统的构成）虚拟现实系统的构成系统构成系统构成1 虚拟现实技术及其应用虚拟现实技术及其应用检测检测模模块块：检测检测用用户户的操作命令，并通的操作命令，并通过传过传感器模感器模块块作用于虚作用于虚拟环拟环境。境。反反馈馈模模块块：接受来自：接受来自传传感器模感器模块块信息，信息，为为用用户户提供提供实时实时反反馈馈。传传感器模感器模块块：一方面接受来自用：一方面接受来自用户户的操作命令，并将其作用于虚的操作命令，并将其作用于虚拟环拟环境；另境；另一方面将操作后一方面将操作后产产生的生的结结果以各种反果以各种反馈馈的形式提供的形式提供给给用用户户。控制模控制模块块：对传对传感器感器进进行控制，使其行控制，使其对对用用户户、虚、虚拟环拟环境和境和现实现实世界世界产产生作用。生作用。建模模建模模块块：获获取取现实现实世界世界组组成部分的成部分的3维维表示，并由此构成表示，并由此构成对应对应的虚的虚拟环拟环境。境。路漫漫其悠远路漫漫其悠远（5）虚拟现实系统的构成）虚拟现实系统的构成软硬件构成软硬件构成1 虚拟现实技术及其应用虚拟现实技术及其应用路漫漫其悠远路漫漫其悠远（5）虚拟现实系统的构成）虚拟现实系统的构成 输输入入设备设备 输输入入设备设备：3D3D位置跟踪器、位置跟踪器、传传感手套、数据衣、感手套、数据衣、三三维维鼠鼠标标、跟踪球、三、跟踪球、三维维探探针针及三及三维维操作杆等。操作杆等。1 虚拟现实技术及其应用虚拟现实技术及其应用数据手套路漫漫其悠远路漫漫其悠远（5）虚拟现实系统的构成）虚拟现实系统的构成1 虚拟现实技术及其应用虚拟现实技术及其应用三维鼠标路漫漫其悠远路漫漫其悠远（5）虚拟现实系统的构成）虚拟现实系统的构成 输输出出设备设备 立体立体显显示示设备设备、3D3D声音生成器、触声音生成器、触觉觉和和力反力反馈馈的装置。的装置。1 虚拟现实技术及其应用虚拟现实技术及其应用快速响应工作台头盔显示器桌面立体显示器路漫漫其悠远路漫漫其悠远（6）虚拟现实的实现技术）虚拟现实的实现技术 动态环动态环境建模技境建模技术术 虚虚拟环拟环境的建立是虚境的建立是虚拟现实拟现实技技术术的核心内容，的核心内容，应应用用动态环动态环境建模技境建模技术术能能获获取取实际环实际环境的境的3 3维维数据，并根据需数据，并根据需要，利用要，利用获获取的取的3 3维维数据建立相数据建立相应应的虚的虚拟环拟环境模型。目前境模型。目前可采用虚可采用虚拟环拟环境建模工具或境建模工具或VRMLVRML等等专专用的虚用的虚拟现实拟现实建模建模语语言来完成建模，当然也可以直接利用言来完成建模，当然也可以直接利用OpenGLOpenGL建立模型建立模型库库或开或开发专门发专门的建模工具，但的建模工具，但这样这样做工作量是非常大的。做工作量是非常大的。另一种方法是借助于另一种方法是借助于AutoCADAutoCAD、3DS Max3DS Max等普通的三等普通的三维维建建模工具，先建立起三模工具，先建立起三维维模型，再模型，再编编程或借助于工具的方程或借助于工具的方法，将模型法，将模型导导入到虚入到虚拟环拟环境中。境中。1 虚拟现实技术及其应用虚拟现实技术及其应用路漫漫其悠远路漫漫其悠远（6）虚拟现实的实现技术）虚拟现实的实现技术 实时实时3 3维图维图形生成技形生成技术术 目前，目前，3 3维图维图形的生成技形的生成技术术已已较较成熟，而关成熟，而关键键是如何是如何满满足足实时实时性的要求，性的要求，为为了达到了达到实时实时的目的，至少要保的目的，至少要保证证图图形的刷新形的刷新频频率不低于率不低于1515帧帧/秒、最好高于秒、最好高于3030帧帧/秒。在秒。在不降低不降低图图形形质质量和复量和复杂杂程度的前提下，提高刷新程度的前提下，提高刷新频频率。率。这这里，里，图图形生成的硬件系形生成的硬件系统统性能及在虚性能及在虚拟现实拟现实的真的真实实感感图图形生成中用于加速的各种有效技形生成中用于加速的各种有效技术术是关是关键键所在。所在。1 虚拟现实技术及其应用虚拟现实技术及其应用路漫漫其悠远路漫漫其悠远（6）虚拟现实的实现技术）虚拟现实的实现技术 立体立体显显示与示与传传感器技感器技术术 虚虚拟现实拟现实依依赖赖于立体于立体显显示和示和传传感器技感器技术术的的发发展。立展。立体体显显示技示技术术涉及人眼的生理原理及在涉及人眼的生理原理及在计计算机上如何算机上如何产产生生深度深度线线索的技索的技术术，现现有的硬件系有的硬件系统统如如头头盔盔显显示器、示器、单单目目镜镜及可移及可移动视觉显动视觉显示器有待示器有待进进一步研究，光学一步研究，光学显显示示还还存存在在许许多局限性。多局限性。传传感器技感器技术术中需解决中需解决设备设备的可靠性、可的可靠性、可重复性、精确性及安全性等重复性、精确性及安全性等问题问题，各种，各种类类型型传传感器的性感器的性能急需提高。能急需提高。1 虚拟现实技术及其应用虚拟现实技术及其应用路漫漫其悠远路漫漫其悠远（6）虚拟现实的实现技术）虚拟现实的实现技术 应应用系用系统统开开发发工具工具 技技术术最最终终要面向要面向应应用。通用平台的开用。通用平台的开发发可可缩缩短与短与应应用用结结合的合的时间时间，为为此，必此，必须须研究虚研究虚拟现实拟现实的开的开发发工具。工具。目前，常用的虚目前，常用的虚拟现实拟现实系系统统开开发发工具有工具有SuperscapeSuperscape公司公司的的VRTVRT，它是一个可，它是一个可视视化平台，允化平台，允许较许较高程度的交互和网高程度的交互和网络处络处理；理；Sense 8Sense 8公司的公司的WTKWTK是一个是一个C C函数函数库库，提供了一个，提供了一个完整的合成虚完整的合成虚拟环拟环境的境的应应用开用开发环发环境。境。1 虚拟现实技术及其应用虚拟现实技术及其应用路漫漫其悠远路漫漫其悠远（6）虚拟现实的实现技术）虚拟现实的实现技术 多种系多种系统统集成技集成技术术 VR VR系系统统的最的最终终集成是必然的，它包含了大量表达信集成是必然的，它包含了大量表达信息的模型，必息的模型，必须须根据根据设计设计意意图进图进行合理行合理组组合。集成技合。集成技术术包括信息的同步、模型的包括信息的同步、模型的标标定、数据定、数据转换转换、数据管理模、数据管理模型、模式型、模式识别识别与合成等技与合成等技术术。1 虚拟现实技术及其应用虚拟现实技术及其应用路漫漫其悠远路漫漫其悠远v军事及航空 如，SGI虚拟现实系统。无需制造真正的原型试验机即可获得宝贵的数据。v建筑与汽车业 设计师设计师，通过虚拟现实技术观察他们设计的效果，如外观、动力性、使用方便性。用用户户，可通过虚拟现实技术在设计完成后“进入”大厦漫游，以便得知大厦各房间的规划、装饰材料的选择等是否满意。v医学 医生远程做手术v培训 汽车驾驶模拟训练，大型飞机驾驶模拟v娱乐1 虚拟现实技术及其应用虚拟现实技术及其应用（7）应用领域）应用领域路漫漫其悠远路漫漫其悠远军事应用 军军事事应应用用路漫漫其悠远路漫漫其悠远军军事事应应用用路漫漫其悠远路漫漫其悠远校园校园规规划划路漫漫其悠远路漫漫其悠远文物古迹文物古迹还还原原路漫漫其悠远路漫漫其悠远模模拟驾驶拟驾驶路漫漫其悠远路漫漫其悠远工工艺艺流程流程皇家御用砖金砖的制作 路漫漫其悠远路漫漫其悠远虚虚拟拟装配装配维维修修路漫漫其悠远路漫漫其悠远医学仿真医学仿真路漫漫其悠远路漫漫其悠远肢体治疗v与游戏结合 由屏幕提供一种人工景物,使患者如同置身于游戏或旅游的环境中,使治疗过程充满乐趣,提高患者的乐观情绪。路漫漫其悠远路漫漫其悠远肢体治疗路漫漫其悠远路漫漫其悠远手部功能检测系统路漫漫其悠远路漫漫其悠远手部功能检测系统路漫漫其悠远路漫漫其悠远康复车v 路漫漫其悠远路漫漫其悠远（1）虚拟界与虚拟地理环境）虚拟界与虚拟地理环境 虚虚拟拟界界 虚虚拟拟界是在虚界是在虚拟现实拟现实技技术发术发展起来的，与因特网、展起来的，与因特网、万万维维网上的虚网上的虚拟拟世界相世界相结结合，建立起来的包含所有基于合，建立起来的包含所有基于文本、二文本、二维图维图形或三形或三维图维图形的在形的在线线虚虚拟现实拟现实。如虚如虚拟拟社群社群(社区社区)、虚、虚拟拟城市、虚城市、虚拟拟学校和虚学校和虚拟银拟银行等。行等。2 虚拟地理环境的概念与特征虚拟地理环境的概念与特征路漫漫其悠远路漫漫其悠远（1）虚拟界与虚拟地理环境）虚拟界与虚拟地理环境 虚虚拟拟地理地理环环境境 地理地理环环境境是包括作是包括作为为主体的人主体的人类类社会以及社会以及围绕该围绕该主主体存在的一切客体存在的一切客观环观环境，是由自然境，是由自然环环境、境、经济环经济环境和社境和社会文化会文化环环境相互境相互联结联结、相互作用的系、相互作用的系统统整体。整体。虚虚拟拟地理地理环环境境是指作是指作为为主体的化身人主体的化身人类类社会和社会和围绕围绕该该主体存在的一切客主体存在的一切客观环观环境，包括境，包括计计算机、网算机、网络络、传传感感器等硬件器等硬件环环境，境，软软件件环环境，数据境，数据环环境，虚境，虚拟图拟图形境象形境象环环境，虚境，虚拟经济环拟经济环境，以及虚境，以及虚拟拟社会、政治、和文化社会、政治、和文化环环境。境。2 虚拟地理环境的概念与特征虚拟地理环境的概念与特征路漫漫其悠远路漫漫其悠远（1）虚拟界与虚拟地理环境）虚拟界与虚拟地理环境 虚虚拟拟地理地理环环境与境与现实现实地理地理环环境的关系境的关系 虚虚拟拟世界孕育并脱胎于世界孕育并脱胎于现实现实世界世界,并且虚并且虚拟拟地理地理环环境境和和现实现实地理地理环环境都是境都是实实在的展在的展现现,是相互关是相互关联联、相互影响、相互影响、相互依存的。虚相互依存的。虚拟拟地理地理环环境并不只是境并不只是现实现实地理地理环环境的境的简简单单映射、映射、镜镜像、复制和模像、复制和模拟拟，是以，是以现实现实地理地理环环境境为为基石基石的一种新的的一种新的创创造。造。虚虚拟拟地理地理环环境中的部分世界是境中的部分世界是现实现实地理地理环环境的形象化再境的形象化再现现。虚虚拟拟地理地理环环境的部分世界表达与反映境的部分世界表达与反映现实现实地理地理环环境中不在境中不在场场的、可能多的、可能多样样化存在和化存在和发发生的生的现现象和象和过过程。程。虚虚拟拟地理地理环环境的部分世界境的部分世界仅仅是在是在逻辑逻辑上可能的、在上可能的、在现实现实中永中永远远不存在的事物或不存在的事物或现现象。象。2 虚拟地理环境的概念与特征虚拟地理环境的概念与特征路漫漫其悠远路漫漫其悠远（2）虚拟地理环境的类型）虚拟地理环境的类型 非完全投入型的虚非完全投入型的虚拟环拟环境境 非完全投入型的虚非完全投入型的虚拟环拟环境，有大屏幕投影方式，虚境，有大屏幕投影方式，虚拟拟工作台工作台(virtual workbench)(virtual workbench)方式等。三方式等。三维图维图形境象投形境象投影在影在单单个屏幕或者桌面上，参与者也同个屏幕或者桌面上，参与者也同样带样带上立体眼上立体眼镜镜观观察三察三维维立体，立体，图图形境象不随参与者形境象不随参与者头头部的活部的活动动而快速而快速更新。更新。2 虚拟地理环境的概念与特征虚拟地理环境的概念与特征路漫漫其悠远路漫漫其悠远（2）虚拟地理环境的类型）虚拟地理环境的类型 投入型的虚投入型的虚拟环拟环境境 投入型虚投入型虚拟环拟环境境(immersive virtual(immersive virtual environments)environments)是参与者作是参与者作为为虚虚拟拟三三维维世界的一部分，人世界的一部分，人沉浸在虚沉浸在虚拟拟世界里，探索行走，与虚世界里，探索行走，与虚拟拟物体交互，具有物体交互，具有如同在如同在现实现实物物质质世界一世界一样样或相似的感或相似的感觉觉。参与者一般要。参与者一般要带带上立体上立体显显示示头头盔、数据手套、数据衣等。盔、数据手套、数据衣等。2 虚拟地理环境的概念与特征虚拟地理环境的概念与特征路漫漫其悠远路漫漫其悠远（2）虚拟地理环境的类型）虚拟地理环境的类型 分布式的虚分布式的虚拟环拟环境境 分布式虚分布式虚拟拟地理地理环环境，是指基于因特网、万境，是指基于因特网、万维维网的网的多用多用户户虚虚拟拟三三维环维环境，可用于境，可用于发发布地学多布地学多维维数据，模数据，模拟拟和分析复和分析复杂杂的地学的地学现现象象过过程，支持可程，支持可视视和不可和不可视视的地学的地学数据解数据解释释、未来、未来场场景景预见预见、设计规设计规划和决策等。划和决策等。2 虚拟地理环境的概念与特征虚拟地理环境的概念与特征路漫漫其悠远路漫漫其悠远（3）虚拟地理环境技术的结构层面分类与特征）虚拟地理环境技术的结构层面分类与特征 从虚从虚拟拟地理地理环环境的技境的技术术系系统组统组成以及用成以及用户户的感知、的感知、认认知和社会行知和社会行为视为视角，角，实实境境层层面可以面可以进进一步分成：一步分成：地理位置地理位置层层面；面；内表达数据内表达数据层层面；面；外表达境象外表达境象层层面；面；虚境虚境层层面可以面可以进进一步分成：一步分成：单单主体感知主体感知认认知知层层面；面；互主体社会互主体社会层层面。面。2 虚拟地理环境的概念与特征虚拟地理环境的概念与特征路漫漫其悠远路漫漫其悠远（4）虚拟地理环境的演化）虚拟地理环境的演化 虚虚拟拟群落社会群落社会 虚虚拟拟群落社会是群落社会是仅仅有虚有虚拟拟空空间间，没有位置（地方），没有位置（地方）的社会，是虚的社会，是虚拟拟地理地理环环境的孕育境的孕育阶阶段。例如，因特网中段。例如，因特网中的在的在线线交交谈谈社群，就是虚社群，就是虚拟拟群落社会。群落社会。虚虚拟拟群落社会的特征是：群落社会的特征是：社群成社群成员员相聚大多是随机的；相聚大多是随机的；成成员员交交谈谈一般通一般通过过文字或声音，没有文字或声音，没有脸脸部、身体等交流行部、身体等交流行为为；成成员员多多以一以一对对一交一交谈谈,也可以多人在一起交也可以多人在一起交谈谈；成成员员的身份是的身份是随随时时可可变变的，从而的，从而这这在一定程度上消除了人与人之在一定程度上消除了人与人之间间交交流的障碍。流的障碍。2 虚拟地理环境的概念与特征虚拟地理环境的概念与特征路漫漫其悠远路漫漫其悠远（4）虚拟地理环境的演化）虚拟地理环境的演化 虚虚拟拟村落社会村落社会 虚虚拟拟村落社会成村落社会成员员开始开始拥拥有固定的二有固定的二维维、三、三维维空空间间位置，并建立自己的家居。成位置，并建立自己的家居。成员员之之间间的相互关系的相互关系变变得得稳稳定、定、长长久；村落社会将具有虚久；村落社会将具有虚拟拟三三维维地理景地理景观观，并将其，并将其景景观观作作为为空空间间的的记忆标记忆标志，述志，述说说村落社会的村落社会的发发展展历历史，史，并有助于成并有助于成员员的的记忆记忆和村落社会生活的展开和社会的和村落社会生活的展开和社会的发发展。展。2 虚拟地理环境的概念与特征虚拟地理环境的概念与特征路漫漫其悠远路漫漫其悠远 虚虚拟拟村落社会特征：村落社会特征：成成员员的身份是固定的，从而可建立起相互信任的社会的身份是固定的，从而可建立起相互信任的社会关系；关系；拥拥有一定数量的成有一定数量的成员员（一般从几十到几千人），成（一般从几十到几千人），成员员有自己的家居；有自己的家居；拥拥有一定的社会政治有一定的社会政治结结构，例如，管理构，例如，管理协调协调整个村落整个村落的村的村长长，某个小，某个小组组的的组长组长等；等；能有能有计计划地安排一些活划地安排一些活动项动项目，如公众集会、目，如公众集会、娱乐娱乐游游戏戏和和专题讨论专题讨论等；等；拥拥有一定的法有一定的法则则，如成，如成员员可以可以对对自己的家居自己的家居设设定定权权限；限；具有一定的具有一定的经济经济行行为为和活和活动动。2 虚拟地理环境的概念与特征虚拟地理环境的概念与特征路漫漫其悠远路漫漫其悠远（4）虚拟地理环境的演化）虚拟地理环境的演化 虚虚拟拟城市社会城市社会 虚虚拟拟世界世界 2 虚拟地理环境的概念与特征虚拟地理环境的概念与特征路漫漫其悠远路漫漫其悠远（1）网上世博会）网上世博会 网上世博会是中国网上世博会是中国20102010年上海世博会的两大年上海世博会的两大亮点之一，它通亮点之一，它通过过互互联联网平台，运用三网平台，运用三维维虚虚拟现拟现实实技技术术，把上海世博会，把上海世博会3.283.28平方公里平方公里围栏围栏园区，园区，以及园区内以及园区内150150多个展多个展馆馆搬到互搬到互联联网上，使全球网上，使全球网民足不出网民足不出户户，就能体，就能体验验本届世博会的盛况。本届世博会的盛况。实例实例路漫漫其悠远路漫漫其悠远（1）网上世博会）网上世博会实例实例路漫漫其悠远路漫漫其悠远（1）网上世博会）网上世博会实例实例路漫漫其悠远路漫漫其悠远（1）网上世博会）网上世博会实例实例路漫漫其悠远路漫漫其悠远（1）网上世博会）网上世博会实例实例路漫漫其悠远路漫漫其悠远（1）网上世博会）网上世博会实例实例路漫漫其悠远路漫漫其悠远（2）案例集锦）案例集锦-阿凡达主题曲阿凡达主题曲实例实例路漫漫其悠远路漫漫其悠远（2）案例集锦）案例集锦-阿凡达之多人模式阿凡达之多人模式实例实例路漫漫其悠远路漫漫其悠远（2）案例集锦）案例集锦-幕后花絮幕后花絮实例实例路漫漫其悠远路漫漫其悠远（2）案例集锦）案例集锦-女主角妮特丽女主角妮特丽实例实例路漫漫其悠远路漫漫其悠远（2）案例集锦）案例集锦-高清预告片段高清预告片段实例实例路漫漫其悠远路漫漫其悠远（3）城市建设和规划领域）城市建设和规划领域实例实例路漫漫其悠远路漫漫其悠远（4）金字塔）金字塔实例实例路漫漫其悠远路漫漫其悠远（3）案例集锦）案例集锦实例实例路漫漫其悠远路漫漫其悠远（5）卢浮宫）卢浮宫实例实例路漫漫其悠远路漫漫其悠远（6）触摸屏展示）触摸屏展示实例实例路漫漫其悠远路漫漫其悠远（7）校园）校园实例实例路漫漫其悠远路漫漫其悠远（8）校园）校园实例实例