【正文】 系統(tǒng)的報建、勘測、審核、批復、監(jiān)察、存檔等一系列的作業(yè)流程都將作深刻的改變。在報建階段，報建單位或規(guī)劃部門提供真三維地圖信息，至少具備三維數(shù)字地圖的瀏覽能力，在勘測階段為出現(xiàn)場的規(guī)劃人員提供真三維數(shù)字地圖，規(guī)劃人員與報建單位以真三維地理信息內(nèi)容便捷、準確的交流，在審批階段規(guī)劃局內(nèi)可利用真三維地理信息從不同角度、不同側(cè)面審核，可節(jié)約大量設計意圖理解交流、復雜計算對比和會議討論等繁復環(huán)節(jié)，也提高了監(jiān)察階段目標的跟蹤準確性和時效性，同時對廣大市民也可以直觀、真實的理解基于多元地理信息的規(guī)劃成果和方案。數(shù)字城市研究的發(fā)展為解決上述問題提供了理想的手段。數(shù)字城市是綜合運用GIS、遙感、遙測、寬帶網(wǎng)絡、多媒體及虛擬仿真等技術，對城市的基礎設施、功能機制進行信息自動采集、動態(tài)監(jiān)測管理和輔助決策服務的技術系統(tǒng)；它具有城市地理、資源、生態(tài)環(huán)境、人口、經(jīng)濟、社會等復雜系統(tǒng)的數(shù)字化、網(wǎng)絡化、虛擬仿真、優(yōu)化決策支持和可視化表現(xiàn)等強大功能。作為數(shù)字城市重要組成部分的城市仿真技術利用可視仿真技術構(gòu)建城市區(qū)域的三維模型，實現(xiàn)對虛擬場景的漫游。三維演示子系統(tǒng)合運用ＶＲ技術（VR）、計算機三圖1 城市規(guī)劃管理信息系統(tǒng)框架圖維圖形學技術、地理信息系統(tǒng)（GIS）技術和數(shù)據(jù)庫技術，通過它可以在虛擬的城市中行走、漫游，從各個角度進行觀察，了解規(guī)劃方案的后果，實現(xiàn)規(guī)劃的輔助審批。圖1所示為城市規(guī)劃管理信息系統(tǒng)框架圖。 ＶＲ在軍事視景仿真中的應用ＶＲ的技術根源可以追溯到軍事模擬，最初的模擬是用來訓練飛行員能熟悉和掌握平時的和緊急情況下的飛行環(huán)境，其實際的訓練是通過將飛行員放在一個虛擬的環(huán)境中來完成的。這種模擬不僅用來培訓噴氣式樣飛機的飛行員，還可以用來培訓操縱坦克、武器和其他設備的軍事人員。 采用ＶＲ技術使受訓者在視覺和聽覺上真實體驗戰(zhàn)場環(huán)境、熟悉將作戰(zhàn)區(qū)域的環(huán)境特征。用戶通過必要的設備可與虛擬環(huán)境中的對象進行交互作太陽能用、相互影響，從而產(chǎn)生“沉浸”于等同真實環(huán)境的感受和體驗。虛擬戰(zhàn)場環(huán)境的實現(xiàn)方法可通過相應的三維戰(zhàn)場環(huán)境圖形圖像庫，包括作戰(zhàn)背景、戰(zhàn)地場景、各種武器裝備和作戰(zhàn)人員等。通過背景生成與圖像合成創(chuàng)造一種險象環(huán)生、幾近真實的立體戰(zhàn)場環(huán)境。使演練者“真正”進入形象逼真的戰(zhàn)場。從而可以增強受訓者的臨場感覺，大大提高訓練質(zhì)量。 評判在該應用系統(tǒng)中導調(diào)人員可設置不同的戰(zhàn)場背景，給出不同的情況，而受訓者則通過立體頭盔、數(shù)據(jù)服、和數(shù)據(jù)手套或三維鼠標操作傳感裝置可做出或選擇相應的戰(zhàn)術動作，輸入不同的處置方案，體驗不同的作戰(zhàn)效果，進而像參加實戰(zhàn)一樣，鍛煉和提高技戰(zhàn)術水平、快速反應能力和心理承受力。與常規(guī)的訓練方式相比較，ＶＲ訓練具有環(huán)境逼真，“身臨其境”感強、場景多變，訓練針對性強和安全經(jīng)濟，可控制性強等特點。如美空軍用ＶＲ技術研制的飛行訓練模擬器，能產(chǎn)生視覺控制，能處理三維實時交互圖形，且有圖形以外的聲音和觸感，不但能以正常方式操縱和控制飛行器，還能處理ＶＲ中飛機以外的各種情況，如氣球的威脅、導彈的發(fā)射軌跡等?！?諸軍種聯(lián)合虛擬演習建立一個“虛擬戰(zhàn)場”，使參戰(zhàn)雙方同處其ＶＲ中，根據(jù)虛擬環(huán)境中的各種情況及其變化，實施“真實的”對抗演習。在這樣的虛擬作戰(zhàn)環(huán)境中，可以使眾多軍事單位參與到作戰(zhàn)模擬來中，而不受地域的限制，可大大提高了戰(zhàn)役訓練的效益；還可以評估武器系統(tǒng)的總體性能，啟發(fā)新的作戰(zhàn)思想。 　 虛擬軍事演習系統(tǒng)可以任意增加聯(lián)合演習的次數(shù)。這樣便于作戰(zhàn)方案與理論的研究。傳統(tǒng)的實兵演習周期長、耗費大，如果借助虛擬軍事演習系統(tǒng)進行訓練，就可以較小的代價、較短的時間實施大規(guī)模戰(zhàn)區(qū)、戰(zhàn)略級演習，并可通過多次演習或一嵌入式工控機次演習多種方案，發(fā)現(xiàn)、解決實戰(zhàn)中可能出現(xiàn)的問題。 進行指揮員訓練利用ＶＲ技術，根據(jù)偵察情況資料合成出戰(zhàn)場全景圖，讓受訓指揮員通過傳感裝置觀察雙方兵力部署和戰(zhàn)場情況，以便判斷敵情，定下正確決心。例如美國海軍開發(fā)的“虛擬艦艇作戰(zhàn)指揮中心”就能逼真地模擬與投影機維修真的艦艇作戰(zhàn)指揮中心幾乎完全相似的環(huán)境，生動的視覺、聽覺和觸覺效果，使受訓軍官沉浸于“真實的”戰(zhàn)場之中。ＶＲ技術可以使相距幾千公里的士兵與作戰(zhàn)指揮人員在網(wǎng)絡上進行對抗作戰(zhàn)演習和訓練，效果如同在真實的戰(zhàn)場上一樣。 ＶＲ在醫(yī)學生物工程視景仿真中的應用ＶＲ技術和現(xiàn)代醫(yī)學的飛速發(fā)展以及兩者之間的融合使得ＶＲ技術已開始對生物醫(yī)學領域產(chǎn)生重大影響，目前正處于應用ＶＲ的初級階段，其應用范圍包括從建立合成藥物的分子結(jié)構(gòu)模型到各種醫(yī)學模擬，以及進行解剖和外科手術教育等。當前計算機經(jīng)常被用來設計各種合成藥物，虛擬仿真器允許研究人員測試各種新藥物的特性，如北卡羅來那大學使用的Grope III 虛擬仿真器，它可以是研究人員看到或感受到一種藥物分子是如何與其他生物化學物質(zhì)相互作用的，這些先進的儀器和技術大大加速了用于各種疾病的藥物開發(fā)過程?！　∮糜卺t(yī)學方面的ＶＲ應用程序可以將由CAT（計算機軸向?qū)游鯴射線攝影）或MRI（磁共振成像）生成的二維圖像與體視圖像組合起來，然后用立體眼鏡觀察，醫(yī)生可以用這種技術進行診斷，而不必進行一些侵入性的醫(yī)療步驟。使用ＶＲ技術還可以進行人體解剖仿真，醫(yī)學院的學生們可以不必局限于書本和尸體，為了了解人體解剖學的復雜性，可以使用一個虛擬的病人。外科手術仿真類似于解剖仿真但要了解更多的、有關各種器官和肌肉的性能與行為方面的知識，為了修補、移植或摘除某些組織和器官，外科醫(yī)生必須與人體打交道，將空間跟蹤定位裝置固定在虛擬手術刀或手術剪上，ＶＲ系統(tǒng)就可以監(jiān)視和記錄外科醫(yī)生的位置和方向。該外科醫(yī)生帶一個虛擬頭盔顯示器就可以看到一個虛擬的人體立體視圖，該虛擬人體具有正在工作的肌肉骨骼系統(tǒng)和完整得到相互作用的器官系統(tǒng)，因而它能向真實的人體一樣具有生命力。外科手術仿真器使得外科醫(yī)生在做一次比較復雜的外科手術之前可以先進行練習，然后將練習的成果應用于實際手術之中。他們可以對各種各樣的病歷進行演練甚至可以使用根據(jù)某個病人的特點而形成的真實計算機三維人體模型。這種事先的演給病人為醫(yī)生給病人進行成功的手術創(chuàng)造了可能。對病人實施外科手術之前，外科醫(yī)生可以先用ＶＲ系統(tǒng)進行練習。如果將該病人的真實形象（利用計算機軸向?qū)游鯴射線攝影、磁共振成像、或其他成像技術獲?。┧腿敕抡嫦到y(tǒng)，外科醫(yī)生就可以對實際的外科手術作出相應的規(guī)劃，因而使得他可以預料到難以預料到的某些復雜性。利用ＶＲ技術進行虛擬外科手術還可以為那些剛走上工作崗位的醫(yī)生或醫(yī)學院的學生提供更多的機會去演練以前從未做過的手術。在虛擬外科手術中，外科醫(yī)生戴著可以顯示計算機生成立體圖像的頭盔顯示器，頭盔上裝有空間跟蹤定位器，顯示的圖像始終跟蹤著外科醫(yī)生的視線，當外科醫(yī)生轉(zhuǎn)動頭部時，空間跟蹤定位器就發(fā)信號給ＶＲ系統(tǒng)去調(diào)整仿真中的視圖。當外科醫(yī)生用頭盔顯示器看著虛擬手術臺上的用計算機制作的三維仿真人體模型時，頭盔顯示器同時可以顯示出該虛擬病人的血壓、心率或其他生理信息。在虛擬外科手術中，外科醫(yī)生戴著數(shù)據(jù)手套，拿著虛擬手術刀，數(shù)據(jù)手套上也配備位置跟蹤定位裝置，這樣ＶＲ系統(tǒng)便可以精確的跟蹤人體的運動和位置，以及在醫(yī)生和虛擬病人之間的手術動作。一些類似手術儀器、而且可以提供力反饋的設備正在研制當中，他們可以提供手術刀或其他器械通過虛擬肌肉是的真實阻力。完成一次虛擬手術后外科醫(yī)生還可以按一下復位按鈕重復進行。如果虛擬病人死了還可以讓他馬上起死回生，以便重頭開始，重復練習，積累經(jīng)驗，從而增加實際手術的成功率。4 VR技術的發(fā)展與展望ＶＲ技術是2O世紀末才興起來的一門嶄新綜合性的信息技術，尚處于初創(chuàng)時期，遠未達到成熟階段。雖然我們也許不能清楚地設想出，新世紀里ＶＲ出現(xiàn)并普及的新形式，但我們能通過應用媒介形態(tài)變化原則和延伸媒介領域的主要傳播特性，對未來的發(fā)展方向做一些展望。ＶＲ技術使得“以計算機為主體”變成“以人為主體”。過去的人機界面要求人去適應計算機，而使用ＶＲ技術后，人可以不必意識到自己在同計算機打交道，而可以像在日常環(huán)境中處理事情一樣同計算機交流，這就把人從操作計算機的復雜工作中解放出來。ＶＲ也是人類知覺能力和操作能力的一種表示方法。通過將人工設定的數(shù)據(jù)定型到ＶＲ的環(huán)境中，可使用戶利用自己的視覺、觸覺和操作來尋找數(shù)據(jù)的特性，而不是通過嚴密的思考分析數(shù)據(jù)無疑，人性化和感性化的人機交互方式將是未來VR技術發(fā)展的一大方向。. 大型網(wǎng)絡分布式ＶＲ(Distributed Virtual Reallty，DVR)的研制與應用網(wǎng)絡分布式vR將分布于多個地點的vR系統(tǒng)或仿真器通過局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)聯(lián)結(jié)起來，采用協(xié)凋一致的結(jié)構(gòu)、標準、協(xié)議和數(shù)據(jù)庫形成一個在時間和空間上互相耦合的虛擬合成環(huán)境，參與者可自由地進行交互作用。目前，分布式虛擬交互仿真已成為國際上的研究熱點，相繼推出了DIS，}Ⅱ 等相關標準，網(wǎng)絡分布式VR在航天中極具應用價值，例如國際空間站的參與國分布在世界不同區(qū)域，分布式vR訓練環(huán)境不需要在各國重建仿真系統(tǒng)，這樣不僅減少了研制費設備費用，而且也減少了人員出差的費用和異地生活的不適。因此，未來的網(wǎng)絡交互將不再是二維的工具性的交流，而會發(fā)展為三維的可感知的人際的交流?？梢灶A料，在不遠的將來，ＶＲ技術的研究會有著廣泛的發(fā)展前景。5 總 結(jié)VR 技術是一門走向成熟的科學和藝術，是一種全新的信息處理方式。由于 VR 技術對當前仿真環(huán)境的改善將起重大作用，因而引起了廣泛關注，在現(xiàn)實生活中可應用于軍事、醫(yī)療、虛擬城市、網(wǎng)絡廣告制作、娛樂、房地產(chǎn)、建筑裝飾設計、企業(yè)形象展示、商場導購、產(chǎn)品展示、各種商展、旅游服務、制造業(yè)、文化休閑中心、政企風貌、城市交通、商場酒店、電子商務，企業(yè)產(chǎn)品等各個領域紛紛展開了對 VR 技術應用的研究。 可以預見在不久的將來，VR 技術幾乎可以應用于任何領域。VR 能給用戶以更逼真的體驗，為人們探索宏觀世界和微觀世界，以及由于種種原因不便于直接觀察事物的運動變化規(guī)律，提供了極大的便利，因此它的發(fā)展前景非常誘人。有關人士認為， 80 年代是個人計算機的年代； 90 年代是多媒體計算機的年代； 21 世紀初將是虛擬現(xiàn)實技術的時代。參考文獻：[1] 曾建超，俞志和．虛擬現(xiàn)實的技術及其應用[M]．北京： 清華大學出版社，1996．[2] 曾芬芳．虛擬現(xiàn)實技術[M]．上海：上海交通大學出版社 ，1997．[3] 申蔚．虛擬現(xiàn)實技術的理論、實現(xiàn)及應用[J]．首都經(jīng)濟貿(mào)易大學學報 ，2001(3)：34—35．[4] 鄒湘軍，孫健，虛擬現(xiàn)實技術的演變發(fā)展與展望[J].系統(tǒng)仿真學報，2004，1 6(9)i 905～i 909[5] 姜學智，李忠華? 國內(nèi)外虛擬現(xiàn) 實技術的研究現(xiàn)狀[J] .遼寧工程技術大學學報，2004，2 3(2)：2 38240[6]《靈境(虛擬現(xiàn)實)技術的理論、實現(xiàn)及其應用》作者：汪成為、高文、王行仁 清華大學出版社[7]，1996年 [8]張躍、張叢哲。土木工程中虛擬現(xiàn)實技術的發(fā)展與展望，計算機世界，1998， D版：13.[9]，1996（5）[10]張叢哲、張躍. 計算機輔助設計(CAD), 1998， D版：[11]，國防科技大學出版社，1998[12]《建筑設計與施工過程的先期技術演示與驗證技術》計算機世界，1998， D版：[13]《虛擬仿真系統(tǒng)導論》作者：王煒 包衛(wèi)東 張茂軍 熊志輝 徐瑋 國防科技大學出版社，2007版[14]《虛擬現(xiàn)實與系統(tǒng)仿真》作者 ：韋有雙楊湘龍王飛 國防工業(yè)出版社, 2004版[15].數(shù)字城市導論，中國建筑工業(yè)出版社，2001[16].承繼成、李琦等，數(shù)字城市——理論、方法與應用，科學出版社，2002致 謝我由衷的感謝我的指導老師xxx對我的學習、工作、以及課題的研究和論文撰寫過程中面臨的問題所給的細心指導和無私幫助，也感謝全體老師、支持我的其他老師和同學對我的熱心幫助。謹向?qū)徳u本文的各位專家、老師致意！