城市仿真技术概述

近年来,随着计算机及网络技术的飞速发展,数字城市逐渐引起人们的注意.城市仿真技术在数字城市的构造中发挥着重要作用,因此成为一个新的研究热点.城市仿真是将“虚拟现实”技术应用在城市规划、建筑设计等领域.而“虚拟现实”是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机技术.简要地介绍了城市仿真技术及相应的仿真软件.列举了一些成功的仿真案例,并分析了国内外城市仿真的差距和城市仿真技术在中国的发展前景.     

虚拟现实与城市规划

讨论了虚拟现实技术在城市规划中的应用 ,并结合实际开发经验 ,对虚拟环境下用户界面设计、视景建模、实时渲染、交互式漫游、音效等有关技术进行了探讨。     

基于Multigen/Vega的校园VR仿真系统的实现--以中国矿业大学为例

虚拟现实技术对于城市规划和城市的可持续发展有着非常重要的意义,它的长足进步,为真实景观的再现提供了有效手段。本论文在已有的二维地理信息系统数据的基础上进行校园数据的获取与组织,利用虚拟现实技术实现校园全景的三维重建,采用层次型与面向对象相结合的三维数据结构,构造了校园全景的仿真模型,并实现了校园全景的驱动显示,为校园规划和可持续发展更可靠的保证。     

城市模拟驾驶系统的实现及其关键技术

武汉城市规划展览馆汽车模拟驾驶系统,是一个将娱乐活动和城市宣传融为一体的互动展览项目,让参观者通过在武汉城市三维立体景观中模拟驾驶感受城市建设新貌.论文给出了汽车模型、主机系统、显示系统、声音系统、远程控制系统、城市3D模型和驾驶仿真软件的设计与实现,阐述了系统开发过程中综合应用的一些关键技术,包括Billboard技术、交叉面技术,LeveIs OfDetail技术、场景中的运动模型、碰撞检测技术的应用,局域网远程唤醒技术.     

虚拟导游应用创作工具的设计与实现

基于图象的描绘技术在近年的虚拟现实研究中得到了极大的注视,并越来越多地开始应用于虚拟导游与虚拟博物馆等项目或网站建设之中。如何有效而快速地建设或开发这样的应用或网站是值得研究和解决的问题。本文介绍了笔者对设计与开发虚拟导游应用可视化创作工具所作的考虑。实验表明,借助这一工具,人们既可以方便地建立更符合传统导游方式的虚拟导游应用与网站,也有助于建立城市规划与景观设计成果的虚拟展示。     

从VRML到MultiGen/Vega的造型转换与简化─澳门大学虚拟漫游系统实践

复杂场景的虚拟漫游一直是虚拟现实和图形学领域一个非常重要的课题,它在城市规划、文化传播、旅游工业等领域有着极为广泛的应用前景。本文在原有系统的基础上,将VRML语言构造的整个澳门大学虚拟场景转换成MultiGen格式, 并且在Vega上实现了对整个场景的实时漫游。与原有VRML语言所实现的虚拟场景相比较,新系统使得虚拟漫游更加灵活方便,且速度具有显著的提高。本文将论述格式转换中的若干技术问题。     

建筑系统工程初探

建筑设计是国家建设的一项重要工作,它的成果关系到国家巨额投资的综合效益和广大人民的切身利益。本文通过例举现代建筑工程所面临的迫切问题,引出了建筑工程设计系统观的重要概念和方法;并给出了建筑模型、建筑功能、建筑环境特性、建筑安全及防灾系统等问题的综合分析,不仅会完善建筑设计本身,也必将丰富系统工程的应用领域。     

建筑工程并行设计过程规划与仿真研究

对建筑设计过程进行高效可靠的规划和仿真以增加设计过程的可预测性,缩短开发周期以及降低设计过程失败风险正变得越来越重要。将并行工程的思想和方法运用到建筑设计领域中,通过构建一种基于设计结构矩阵（DSM）的设计过程模型,对在资源约束条件下的设计过程进行有效规划和工期仿真计算。最后以一般商业办公楼的设计过程为例对仿真模型进行了验证。     

面向城市仿真的VRGIS平台设计与实现

介绍了一个基于VC++和OpenGL的面向城市仿真的VRGIS平台.该平台重点研究了VR与GIS的集成方法和海量数据的支持.在数据上,实现了VR和GIS数据的共享;在功能上,进行了VR与GIS功能有机融合的尝试.支持海量数据的存取和显示,提供了空间分析和路径规划功能,可以应用于城市仿真,为城市规划分析提供决策依据.     

基于跟驰理论的道路交通噪声预测模型研究

交通噪声预测在城市交通规划和建筑设计工作中具有重要意义。本文根据我国道路交通噪声的实际观测方法,通过引入微观交通流理论,建立了一种可用于多车道混合车流等效声级和统计声级预测的动态随机模型。其核心算法是基于车辆非线性跟驰模型,依靠计算机随机模拟技术,实现对单车行驶行为的构造和仿真。算例分析和实验观测表明本文建立的模型具有较高的交通噪声预测精度和稳定性。     

虚拟现实城市模型的快速生成算法研究

在城市规划方面应用虚拟现实方法，首先要建立三维城市模型。在本文所提供的方法中，建筑物的几何特征由很精确的CAD图表示。并且有手工的纹理或真实图像贴在面上和建筑物的屋顶。高度数据是通过航空激光扫描和已有的地面建筑规划合成，通过集成这些不同类型的信息来自动地获取数据。通过纹理处理来生成虚拟现实城市模型，从而获得真实感图像。因此，快速获取三维城市GIS是可行的。     

城市地理信息三维可视化研究

讨论的城市地理信息系统三维可视化技术致力于将传统的地理信息系统和虚拟现实技术结合起来，通过对图形数据和属性数据库的共同管理、分析及操作，实现数据可视化，为城市管理和决策提供准确、及时、全面的信息、依据和手段，促进城市管理的规范和科学化。本文建立的三维可视化城市地理信息系统使用了细节层次(Level of Detail，LOD)显示技术和视景分块调度技术来提高实时性。     

浦东交警GIS演示系统—可视化GIS的一个研究实例

提出浦东交警GIS系统的结构框架,并为探讨技术上的可行性而开发了一系统演示版。系统展现在用户面前的是二维平面地图、影像图及三维主干道模拟场景图相结合的图文并茂的可视化地理信息系统。系统的新颖之处在于把二维和三维图形有机的结合起来,并在二维地图中引入了影像图,使用户能通过Internet管理交通设施,并能浏览道路及各种交通设施的三维模拟图。     

沉浸式双通道虚拟博物馆的设计与开发

随着计算机软硬件技术的发展,利用虚拟现实技术进行三维场景的构建、漫游已成为可能.从硬环境和软环境两个方面阐述了徐悲鸿虚拟博物馆的构成;搭建了双通道沉浸式虚拟环境,探讨了基于PC机群的多通道立体交互漫游的若干关键技术问题;以博物馆数字化建设为背景,对徐悲鸿博物馆的建筑物、生前作品及其塑像进行了三维重建,通过佩戴立体眼镜、头盔、数据手套等交互设备实现了整个博物馆内、外场景的三维立体虚拟漫游,足不出户地赏析文物作品.     

Networked 3D Virtual Museum System

1 Introduction1 Based on the technology fusion of information technologywith cultural and natural heritage, virtual heritage technology has been emerging with the culture technology. Especially, new media technologies, from 3D media technology to virtual reality, are very promising ones expected to satisfy heritage representation such as the naturalness, the sensation of depth, realism andtangibility . Moreover, virtual heritage technology can provide us the virtual exploration of heritage th…     

虚拟现实技术在港口集装箱码头装卸仿真系统中的应用

仿真是目前对港口集装箱码头装卸流程、工艺进行规划的有效手段,本文把虚拟现实技术、计算机仿真技术、机械设计技术相结合,以港口集装箱码头装卸系统为研究对象,利用虚拟现实仿真软件Multi-Gen,建立了包括岸桥、堆场集装箱龙门起重机、船舶、集装箱拖车以及集装箱等在内的三维场景,通过人机交互驱动仿真对象的动作,实现对港口集装箱装卸工艺流程的三维动态仿真,同时通过人机交互可实时调整各对象的机械和运动参数,达到装卸过程仿真可视化、参数化的目的。     

一种基于数字地球的运动模型与地形匹配方法

三维模型与地形的匹配问题涉及到模型控制矩阵与模型与地形接触点高程值的计算。其中接触点高程值的计算问题与地形渲染采取的数据组织和绘制算法密切相关,采用规则网格构建地形的数字高程模型,在此基础上提出了弱网格实现数据结构的地形匹配算法。首先为三维模型在三维GIS视景中建立了数学控制匹配模型,然后基于规则网格像素坐标系计算模型与地形接触点的高程值。方法不考虑规则网格的具体绘制实现技术,在采用规则网格的地形下具有较强的适用性。     

遥科学实验虚拟现实仿真技术

着重对自行开发的遥科学虚拟空间实验环境以及一种空间实验虚拟现实仿真系统进行了介绍。该系统模拟了一个假想的空间实验环境,用户可以通过头盔系统观察该实验环境,并可以通过三维鼠标对部分虚拟对象实施操作。同时,开发了微重力条件下液体中的固体微粒无沉浮实验虚拟现实仿真程序,用户可以在上述虚拟空间实验环境下从任意角度观察实验,并可与仿真的实验进行交互。     

基于VRMap的风景区虚拟仿真系统开发

以乐山大佛风景名胜区真实动感景观暨规划管理系统为例,提出了一种以虚拟现实技术和GIS技术为核心,基于三维地理信息系统软件开发平台VRMap3.0,综合利用全数字摄影测量、GIS、仿真等技术建立虚拟景观仿真系统的方法。这一研究将虚拟现实技术与GIS技术相结合,为旅游风景区的宣传、开发和规划管理提供了三维的、具有沉浸感的交互平台。