三维地图简介.pdf

1.概述

三维虚拟仿真平台旨在建设一个具有大范围的海量城市数据一体化管理、无

缝三维实时漫游、独具特色的空间多媒体信息查询、表示、分析和决策功能的虚

拟城市管理信息系统。

近年来，数字省市、数字城镇已经成为世界各国发达省市和地区21世纪的

发展战略、争先抢占的科技、产业和经济制高点之一。加速城市的发展，提高管

理水平，需要借助于现代化的科学手段--3D网站，进行城市体系规划与管理建

设。

据目前对我国大部分城市的摸底调查，除少数大、中城市已建立了城市管理

信息系统外，而绝大部分地区的空间信息管理手段仍然沿用比较落后的手工操作

方式，即便是用一些地理信息系统（GIS）管理着空间数据，但仍停留在简单的

二维数据管理、显示的基本功能，分散地、相对独立地和非标准地管理模式，很

难进行地域管理的三维综合研究和空间分析，使各级领导部门不可能及时地得到

对空间的清晰、直观的认识。

城市规划设计的主要研究对象是城市的体形结构与各个要素，在设计过程中

需要进行大量的空间形象思维。传统的城市模型只能获得城市的鸟瞰形象；效果

图只能提供静态局部的视觉体验；动画不具备实时的交互性，人是被动的，并且

制作周期长。这些传统技术只能实现简单、固定的演示功能，尚不能很好地满足

当前城市设计的需要。另外，随着空间范围的扩大，传统的方法也无法胜任空间

数据的管理和维护。

同时，城市中存在大型的港口、工厂、地下管网、人防设施等部门，它们具

有地形起伏较大、管网密集、需要精确定位等特点，用传统二维的表示方法很难

加以准确描述和信息管理。

VR虚拟环境是由计算机生成的，通过视、听、触觉等作用于用户，使之产

生身临其境感觉的交互式视景仿真。从二维地图、沙盘、动画，到虚拟视景仿真

是一个合乎人们认识深化和技术发展的必然结果。

2.VR虚拟城市与仿真技术发展

美国目前已经有50个城市计划建立了“数字虚拟城市”。我国北京、上海、

香港、台北、深圳、广州、南海、厦门等城市也正在积极筹建之中。普遍认为，

3D-GIS、空间视景数据库的建立是建立数字虚拟城市首先要解决的问题。国际上

已经专门成立了类似组织，主要为城市服务。如德国的Rostock、Stuttgart等

研究机构，对一些城市进行了研究，建立了原型系统。三维虚拟仿真技术最早主

要应用在军事领域，从国内近几年来的发展情况，三维虚拟仿真技术在国内外快

速发展，目前国内已有数家公司开发出城市仿真应用平台，已在城市设计和决策

中得到很好的应用，同时培养了一批优秀的三维虚拟仿真开发技术人才，济南亿

时代科技有限公司就是一个专门研发三维虚拟仿真软件的公司，并取得了丰硕的

成果。

2.1三维仿真技术

虚拟现实(VirtualReality，简称VR)

是用计算机生成逼真的三维视、听、触觉等感觉，使人能通过适当装置对虚

拟世界进行交互式体验。70年代Even&Sutherland公司引入计算机作为场景

图像生成设备发展出计算机虚拟现实。SiliconGraphicInc.公司制定了开发图

形系统的运用程序标准OpenGL，同时为视景仿真实时漫游提供了一套

Performer。Multigen-Paradigm、Coryphaeus等软件均以Performer为基础，

进行二次开发。最初的仿真主要用于飞行模拟。

城市仿真(UrbanSimulation)

是虚拟现实技术应用于城市的一种视景仿真（VisualSimulation简称

VisSim）。城市仿真具备几个特点：其一是良好的交互性，提供了任意角度、速

度的漫游方式，可以快速替换不同的建筑；其二是形象直观，为专业人士和非专

业人士之间提供了沟通的渠道；其三由于采用数字化手段，其维护和更新变得非

常容易。仿真系统可利用地理信息系统（GIS）的数据生成三维地形模型，再利

用卫星影像和航空影像作为真实的纹理贴图，充分展示了城市仿真与GIS的结

合。

2.2国外城市仿真主要实例

虚拟洛杉矶（VirtualLosAngeles）3d网站建设