【正文】 系統(tǒng)的報(bào)建、勘測、審核、批復(fù)、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(bào)建階段，報(bào)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(bào)建單位以真三維地理信息內(nèi)容便捷、準(zhǔn)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(shè)計(jì)意圖理解交流、復(fù)雜計(jì)算對比和會(huì)議討論等繁復(fù)環(huán)節(jié)，也提高了監(jiān)察階段目標(biāo)的跟蹤準(zhǔn)確性和時(shí)效性，同時(shí)對廣大市民也可以直觀、真實(shí)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(yùn)用GIS、遙感、遙測、寬帶網(wǎng)絡(luò)、多媒體及虛擬仿真等技術(shù)，對城市的基礎(chǔ)設(shè)施、功能機(jī)制進(jìn)行信息自動(dòng)采集、動(dòng)態(tài)監(jiān)測管理和輔助決策服務(wù)的技術(shù)系統(tǒng)；它具有城市地理、資源、生態(tài)環(huán)境、人口、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等復(fù)雜系統(tǒng)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬仿真、優(yōu)化決策支持和可視化表現(xiàn)等強(qiáng)大功能。作為數(shù)字城市重要組成部分的城市仿真技術(shù)利用可視仿真技術(shù)構(gòu)建城市區(qū)域的三維模型，實(shí)現(xiàn)對虛擬場景的漫游。三維演示子系統(tǒng)合運(yùn)用ＶＲ技術(shù)（VR）、計(jì)算機(jī)三圖1 城市規(guī)劃管理信息系統(tǒng)框架圖維圖形學(xué)技術(shù)、地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)，通過它可以在虛擬的城市中行走、漫游，從各個(gè)角度進(jìn)行觀察，了解規(guī)劃方案的后果，實(shí)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(yīng)用ＶＲ的技術(shù)根源可以追溯到軍事模擬，最初的模擬是用來訓(xùn)練飛行員能熟悉和掌握平時(shí)的和緊急情況下的飛行環(huán)境，其實(shí)際的訓(xùn)練是通過將飛行員放在一個(gè)虛擬的環(huán)境中來完成的。這種模擬不僅用來培訓(xùn)噴氣式樣飛機(jī)的飛行員，還可以用來培訓(xùn)操縱坦克、武器和其他設(shè)備的軍事人員。 采用ＶＲ技術(shù)使受訓(xùn)者在視覺和聽覺上真實(shí)體驗(yàn)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(shè)備可與虛擬環(huán)境中的對象進(jìn)行交互作太陽能用、相互影響，從而產(chǎn)生“沉浸”于等同真實(shí)環(huán)境的感受和體驗(yàn)。虛擬戰(zhàn)場環(huán)境的實(shí)現(xiàn)方法可通過相應(yīng)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(xiǎn)象環(huán)生、幾近真實(shí)的立體戰(zhàn)場環(huán)境。使演練者“真正”進(jìn)入形象逼真的戰(zhàn)場。從而可以增強(qiáng)受訓(xùn)者的臨場感覺，大大提高訓(xùn)練質(zhì)量。 評判在該應(yīng)用系統(tǒng)中導(dǎo)調(diào)人員可設(shè)置不同的戰(zhàn)場背景，給出不同的情況，而受訓(xùn)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(biāo)操作傳感裝置可做出或選擇相應(yīng)的戰(zhàn)術(shù)動(dòng)作，輸入不同的處置方案，體驗(yàn)不同的作戰(zhàn)效果，進(jìn)而像參加實(shí)戰(zhàn)一樣，鍛煉和提高技戰(zhàn)術(shù)水平、快速反應(yīng)能力和心理承受力。與常規(guī)的訓(xùn)練方式相比較，ＶＲ訓(xùn)練具有環(huán)境逼真，“身臨其境”感強(qiáng)、場景多變，訓(xùn)練針對性強(qiáng)和安全經(jīng)濟(jì)，可控制性強(qiáng)等特點(diǎn)。如美空軍用ＶＲ技術(shù)研制的飛行訓(xùn)練模擬器，能產(chǎn)生視覺控制，能處理三維實(shí)時(shí)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(jī)以外的各種情況，如氣球的威脅、導(dǎo)彈的發(fā)射軌跡等?！?諸軍種聯(lián)合虛擬演習(xí)建立一個(gè)“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(shí)施“真實(shí)的”對抗演習(xí)。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(xùn)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(xí)系統(tǒng)可以任意增加聯(lián)合演習(xí)的次數(shù)。這樣便于作戰(zhàn)方案與理論的研究。傳統(tǒng)的實(shí)兵演習(xí)周期長、耗費(fèi)大，如果借助虛擬軍事演習(xí)系統(tǒng)進(jìn)行訓(xùn)練，就可以較小的代價(jià)、較短的時(shí)間實(shí)施大規(guī)模戰(zhàn)區(qū)、戰(zhàn)略級演習(xí)，并可通過多次演習(xí)或一嵌入式工控機(jī)次演習(xí)多種方案，發(fā)現(xiàn)、解決實(shí)戰(zhàn)中可能出現(xiàn)的問題。 進(jìn)行指揮員訓(xùn)練利用ＶＲ技術(shù)，根據(jù)偵察情況資料合成出戰(zhàn)場全景圖，讓受訓(xùn)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(jī)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(dòng)的視覺、聽覺和觸覺效果，使受訓(xùn)軍官沉浸于“真實(shí)的”戰(zhàn)場之中。ＶＲ技術(shù)可以使相距幾千公里的士兵與作戰(zhàn)指揮人員在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行對抗作戰(zhàn)演習(xí)和訓(xùn)練，效果如同在真實(shí)的戰(zhàn)場上一樣。 ＶＲ在醫(yī)學(xué)生物工程視景仿真中的應(yīng)用ＶＲ技術(shù)和現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的飛速發(fā)展以及兩者之間的融合使得ＶＲ技術(shù)已開始對生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域產(chǎn)生重大影響，目前正處于應(yīng)用ＶＲ的初級階段，其應(yīng)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(xué)模擬，以及進(jìn)行解剖和外科手術(shù)教育等。當(dāng)前計(jì)算機(jī)經(jīng)常被用來設(shè)計(jì)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(xué)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(xué)物質(zhì)相互作用的，這些先進(jìn)的儀器和技術(shù)大大加速了用于各種疾病的藥物開發(fā)過程?！　∮糜卺t(yī)學(xué)方面的ＶＲ應(yīng)用程序可以將由CAT（計(jì)算機(jī)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(shù)進(jìn)行診斷，而不必進(jìn)行一些侵入性的醫(yī)療步驟。使用ＶＲ技術(shù)還可以進(jìn)行人體解剖仿真，醫(yī)學(xué)院的學(xué)生們可以不必局限于書本和尸體，為了了解人體解剖學(xué)的復(fù)雜性，可以使用一個(gè)虛擬的病人。外科手術(shù)仿真類似于解剖仿真但要了解更多的、有關(guān)各種器官和肌肉的性能與行為方面的知識(shí)，為了修補(bǔ)、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(shù)刀或手術(shù)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(gè)虛擬頭盔顯示器就可以看到一個(gè)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(shí)的人體一樣具有生命力。外科手術(shù)仿真器使得外科醫(yī)生在做一次比較復(fù)雜的外科手術(shù)之前可以先進(jìn)行練習(xí)，然后將練習(xí)的成果應(yīng)用于實(shí)際手術(shù)之中。他們可以對各種各樣的病歷進(jìn)行演練甚至可以使用根據(jù)某個(gè)病人的特點(diǎn)而形成的真實(shí)計(jì)算機(jī)三維人體模型。這種事先的演給病人為醫(yī)生給病人進(jìn)行成功的手術(shù)創(chuàng)造了可能。對病人實(shí)施外科手術(shù)之前，外科醫(yī)生可以先用ＶＲ系統(tǒng)進(jìn)行練習(xí)。如果將該病人的真實(shí)形象（利用計(jì)算機(jī)軸向?qū)游鯴射線攝影、磁共振成像、或其他成像技術(shù)獲?。┧腿敕抡嫦到y(tǒng)，外科醫(yī)生就可以對實(shí)際的外科手術(shù)作出相應(yīng)的規(guī)劃，因而使得他可以預(yù)料到難以預(yù)料到的某些復(fù)雜性。利用ＶＲ技術(shù)進(jìn)行虛擬外科手術(shù)還可以為那些剛走上工作崗位的醫(yī)生或醫(yī)學(xué)院的學(xué)生提供更多的機(jī)會(huì)去演練以前從未做過的手術(shù)。在虛擬外科手術(shù)中，外科醫(yī)生戴著可以顯示計(jì)算機(jī)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(dāng)外科醫(yī)生轉(zhuǎn)動(dòng)頭部時(shí)，空間跟蹤定位器就發(fā)信號(hào)給ＶＲ系統(tǒng)去調(diào)整仿真中的視圖。當(dāng)外科醫(yī)生用頭盔顯示器看著虛擬手術(shù)臺(tái)上的用計(jì)算機(jī)制作的三維仿真人體模型時(shí)，頭盔顯示器同時(shí)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(shù)中，外科醫(yī)生戴著數(shù)據(jù)手套，拿著虛擬手術(shù)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(yùn)動(dòng)和位置，以及在醫(yī)生和虛擬病人之間的手術(shù)動(dòng)作。一些類似手術(shù)儀器、而且可以提供力反饋的設(shè)備正在研制當(dāng)中，他們可以提供手術(shù)刀或其他器械通過虛擬肌肉是的真實(shí)阻力。完成一次虛擬手術(shù)后外科醫(yī)生還可以按一下復(fù)位按鈕重復(fù)進(jìn)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(fù)練習(xí)，積累經(jīng)驗(yàn)，從而增加實(shí)際手術(shù)的成功率。4 VR技術(shù)的發(fā)展與展望ＶＲ技術(shù)是2O世紀(jì)末才興起來的一門嶄新綜合性的信息技術(shù)，尚處于初創(chuàng)時(shí)期，遠(yuǎn)未達(dá)到成熟階段。雖然我們也許不能清楚地設(shè)想出，新世紀(jì)里ＶＲ出現(xiàn)并普及的新形式，但我們能通過應(yīng)用媒介形態(tài)變化原則和延伸媒介領(lǐng)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(shù)使得“以計(jì)算機(jī)為主體”變成“以人為主體”。過去的人機(jī)界面要求人去適應(yīng)計(jì)算機(jī)，而使用ＶＲ技術(shù)后，人可以不必意識(shí)到自己在同計(jì)算機(jī)打交道，而可以像在日常環(huán)境中處理事情一樣同計(jì)算機(jī)交流，這就把人從操作計(jì)算機(jī)的復(fù)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(shè)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(yán)密的思考分析數(shù)據(jù)無疑，人性化和感性化的人機(jī)交互方式將是未來VR技術(shù)發(fā)展的一大方向。. 大型網(wǎng)絡(luò)分布式ＶＲ(Distributed Virtual Reallty，DVR)的研制與應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)分布式vR將分布于多個(gè)地點(diǎn)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(biāo)準(zhǔn)、協(xié)議和數(shù)據(jù)庫形成一個(gè)在時(shí)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(jìn)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(diǎn)，相繼推出了DIS，}Ⅱ 等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，網(wǎng)絡(luò)分布式VR在航天中極具應(yīng)用價(jià)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(xùn)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(fèi)設(shè)備費(fèi)用，而且也減少了人員出差的費(fèi)用和異地生活的不適。因此，未來的網(wǎng)絡(luò)交互將不再是二維的工具性的交流，而會(huì)發(fā)展為三維的可感知的人際的交流?？梢灶A(yù)料，在不遠(yuǎn)的將來，ＶＲ技術(shù)的研究會(huì)有著廣泛的發(fā)展前景。5 總 結(jié)VR 技術(shù)是一門走向成熟的科學(xué)和藝術(shù)，是一種全新的信息處理方式。由于 VR 技術(shù)對當(dāng)前仿真環(huán)境的改善將起重大作用，因而引起了廣泛關(guān)注，在現(xiàn)實(shí)生活中可應(yīng)用于軍事、醫(yī)療、虛擬城市、網(wǎng)絡(luò)廣告制作、娛樂、房地產(chǎn)、建筑裝飾設(shè)計(jì)、企業(yè)形象展示、商場導(dǎo)購、產(chǎn)品展示、各種商展、旅游服務(wù)、制造業(yè)、文化休閑中心、政企風(fēng)貌、城市交通、商場酒店、電子商務(wù)，企業(yè)產(chǎn)品等各個(gè)領(lǐng)域紛紛展開了對 VR 技術(shù)應(yīng)用的研究。 可以預(yù)見在不久的將來，VR 技術(shù)幾乎可以應(yīng)用于任何領(lǐng)域。VR 能給用戶以更逼真的體驗(yàn)，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(yùn)動(dòng)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(guān)人士認(rèn)為， 80 年代是個(gè)人計(jì)算機(jī)的年代； 90 年代是多媒體計(jì)算機(jī)的年代； 21 世紀(jì)初將是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的時(shí)代。參考文獻(xiàn)：[1] 曾建超，俞志和．虛擬現(xiàn)實(shí)的技術(shù)及其應(yīng)用[M]．北京： 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謝我由衷的感謝我的指導(dǎo)老師xxx對我的學(xué)習(xí)、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(xì)心指導(dǎo)和無私幫助，也感謝全體老師、支持我的其他老師和同學(xué)對我的熱心幫助。謹(jǐn)向?qū)徳u本文的各位專家、老師致意！