【正文】 目負(fù)組責(zé)主人要外成五員名姓名性別年齡職稱專 業(yè) 工 作 單 位承擔(dān)任務(wù)簽 名黃建設(shè)女39講師計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)浙江工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院分布式圖像渲染技術(shù)研究黃崇本男47副教授計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)浙江工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院分布式算法研究施雄廣男40高級(jí)工程師軟件技術(shù)寧波高新區(qū)億時(shí)代軟件開發(fā)有限公司系統(tǒng)研發(fā)主管程光華男30講師軟件技術(shù)浙江工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院系統(tǒng)開發(fā)姚奇富男43教授軟件技術(shù)浙江工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院數(shù)據(jù)流模式研究研要究技內(nèi)術(shù)容經(jīng)、濟(jì)意指義標(biāo)及摘主要（限300字）1．研究的內(nèi)容：（1）基于web的空間數(shù)據(jù)整合技術(shù)研究；（2）低配置下（嵌入式設(shè)備）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和實(shí)時(shí)交互技術(shù)研究；（3）分布式網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下分布式場景渲染技術(shù)研究；（4）低配置下三維場景圖形中的AI交互關(guān)鍵技術(shù)研究。3.1．本項(xiàng)目研究意義及國內(nèi)外同類研究工作現(xiàn)狀（附主要參考文獻(xiàn)及出處）：（一）立項(xiàng)的背景和意義我國正進(jìn)入信息化建設(shè)的新階段，數(shù)字省區(qū)、數(shù)字城市、數(shù)字社區(qū)、數(shù)字國防等信息化工程在各地蓬勃發(fā)展，但整個(gè)行業(yè)普遍存在重復(fù)建設(shè)、共享困難、在技術(shù)上核心關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)無法突破，部分核心技術(shù)受制于人；運(yùn)營機(jī)制和運(yùn)行模式不健全等問題，各行業(yè)之間缺乏銜接，在消除信息孤島的同時(shí)，形成了新的大孤島，這種條塊現(xiàn)象已成為制約信息化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。我們正是在這樣的行業(yè)背景下提出開發(fā)基于Web的空間數(shù)據(jù)交換三維景觀生成應(yīng)用系統(tǒng)，其降低了高薪技術(shù)的應(yīng)用門檻，使得高技術(shù)應(yīng)用平民化，產(chǎn)品集分布式虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)技術(shù)、數(shù)字地理信息(GIS)技術(shù)、空間數(shù)據(jù)管理和應(yīng)用技術(shù)、3D圖形處理技術(shù)等為基礎(chǔ)，開發(fā)而成的一項(xiàng)綜合技術(shù)。整合和集成各類相關(guān)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的智能化更新、查詢、檢索、提取、分析和應(yīng)用，以提高管理、服務(wù)社會(huì)、方便生活、支持決策、促進(jìn)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)信息共享和交互。本項(xiàng)目產(chǎn)品可以為政府規(guī)劃、國土以及公用事業(yè)管理部門、大規(guī)模公用設(shè)施運(yùn)營商、室內(nèi)設(shè)計(jì)、房地產(chǎn)開發(fā)、工業(yè)仿真、文物古跡保護(hù)、游戲、Web 3D/產(chǎn)品/靜物展示、道路橋梁建設(shè)、地理信息、遠(yuǎn)程教育、虛擬演播室中的應(yīng)用等各個(gè)領(lǐng)域提供一個(gè)高度集成的解決方案，從而提高政府/企業(yè)管理部門的生產(chǎn)力，降低運(yùn)行維護(hù)成本，尤其是可以滿足邊遠(yuǎn)地區(qū)和不發(fā)達(dá)地區(qū)對(duì)信息的迫切需求，使得高技術(shù)不再是實(shí)驗(yàn)室的樣品，不再需要高昂的配置和昂貴的費(fèi)用，使得普通民眾都能得到應(yīng)用。（二）國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢目前在國際上三維數(shù)字城市的概念很熱，很多公司、政府機(jī)構(gòu)也開始著手研究與開發(fā)。不過他們的發(fā)展方向跟我們的發(fā)展方向不一樣，我們做的只是一個(gè)數(shù)字城市的三維仿真平臺(tái)，然后在這個(gè)平臺(tái)上運(yùn)行各種應(yīng)用以及各種數(shù)據(jù)接入，所以我們的產(chǎn)品只是一個(gè)各種應(yīng)用的平臺(tái)，為現(xiàn)實(shí)中的所有應(yīng)用提供了數(shù)據(jù)接入接口，通過這些接口，可以把現(xiàn)實(shí)世界的全部數(shù)據(jù)搬上計(jì)算機(jī)中，讓現(xiàn)實(shí)世界與虛擬世界接近完美的統(tǒng)一。文獻(xiàn)[2]在分析城市空間信息特點(diǎn)和簡述三維CIS數(shù)據(jù)模型的基礎(chǔ)上，發(fā)展了一種面向城市應(yīng)用的三維CIS數(shù)據(jù)模型，即TIN、CSG與Brep在二維GIS拓?fù)潢P(guān)系基礎(chǔ)上擴(kuò)展立方體關(guān)系的集成數(shù)據(jù)模型。建模方法的特點(diǎn)是避免了數(shù)據(jù)冗余、拓?fù)潢P(guān)系清晰且具有較強(qiáng)的通用性。[5]結(jié)合杭州西湖風(fēng)景區(qū)三維仿真項(xiàng)目建設(shè)，對(duì)如何實(shí)現(xiàn)三維城市仿真進(jìn)行了初步探索，重點(diǎn)介紹了建立三維城市的方法和三維場景的建模方法。[7]介紹一種新興的城市仿真模型UrbanSim。[9]以武漢市某居民小區(qū)為例，討論了一種將Creator和CAD相結(jié)合進(jìn)行三維建模的方法。[11]提出了基于GIS的城市規(guī)劃仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，并在VC++開發(fā)環(huán)境下以深圳鹽田區(qū)1：1000的DOM數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)進(jìn)行開發(fā)，探討了城市仿真領(lǐng)域有待解決的一些技術(shù)問題。結(jié)合實(shí)際開發(fā)，闡明了幾個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)：城市實(shí)時(shí)三維信息的數(shù)據(jù)庫管理與多層交互式操作；規(guī)劃設(shè)計(jì)的三維輔助審批和建庫；多數(shù)據(jù)源的快速建模方法；規(guī)劃方案審批及公眾參與；城市規(guī)劃的高效管理、科學(xué)決策和順暢的溝通成為現(xiàn)實(shí)。[14]結(jié)合杭州西湖景區(qū)三維仿真項(xiàng)目建設(shè)，對(duì)如何實(shí)現(xiàn)三維城市仿真進(jìn)行了初步的探索、重點(diǎn)介紹了建立三維城市的方法和三維場景的建模方法。[16]介紹了三維虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)在城市規(guī)劃中的作用，并通過杭州西溪濕地三維虛擬場景的建設(shè)，闡述了在城市規(guī)劃中三維虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)應(yīng)具備的基本要求。[18]介紹了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特點(diǎn)及其在城市漫游領(lǐng)域的初步應(yīng)用，探討了城市仿真環(huán)境的構(gòu)建原理及實(shí)現(xiàn)方法，并利用圖形工作站和三維建模及演示軟件達(dá)到了在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中交互式漫游的目的，結(jié)合寧波市科技園區(qū)實(shí)時(shí)漫游系統(tǒng)，給出了具體適用實(shí)例。該系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)瀏覽和交互操作功能，可在個(gè)人PC機(jī)和網(wǎng)絡(luò)上發(fā)布應(yīng)用。（2）創(chuàng)新點(diǎn)二：采用自行研發(fā)的圖像處理技術(shù)，在512K帶寬和一般PC機(jī)配置的條件，實(shí)現(xiàn)三維數(shù)字城市圖像的逼真顯示一般三維渲染傳統(tǒng)都是模型加貼圖，貼圖越多就越可以到達(dá)與真實(shí)環(huán)境相仿的效果，但是對(duì)于數(shù)字城市系統(tǒng)，所有的模型數(shù)字化，不僅僅是表面，還有內(nèi)部。所以有些系統(tǒng)就不采用貼圖，直接使用一些簡單的幾何體模擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境，但是這樣的效果讓人感覺到泛味，沒有任何真實(shí)感。（3）創(chuàng)新點(diǎn)三：基于多Agent系統(tǒng)，采用網(wǎng)絡(luò)分布式虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)異構(gòu)環(huán)境下多部門數(shù)字信息資源無縫整合和共享。并且在很多的部門數(shù)據(jù)過于龐大，對(duì)于一般機(jī)器處理能力都是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)，數(shù)據(jù)量大，也給服務(wù)器帶來很大負(fù)荷問題，這樣的困難給推廣應(yīng)用帶來很大的阻力。（4）采用基于Web的點(diǎn)擊流數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，實(shí)現(xiàn)空間信息的個(gè)性化檢索與推薦。（5）基于Web點(diǎn)擊流的空間數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)研究，以實(shí)現(xiàn)空間信息的個(gè)性化存取。（四）研究目標(biāo)（1）提供全方位的規(guī)劃輔助設(shè)計(jì)功能，全面滿足低配置下數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和實(shí)時(shí)應(yīng)用和交互。（4）實(shí)現(xiàn)空間信息的個(gè)性化檢索與推薦。系統(tǒng)整體框架結(jié)構(gòu)圖如圖1所示，本系統(tǒng)分成三個(gè)部分：數(shù)據(jù)服務(wù)器和數(shù)據(jù)處理呈現(xiàn)客戶端、基于多Agent系統(tǒng)的空間信息個(gè)性化檢索與推薦:（1）數(shù)據(jù)服務(wù)器數(shù)據(jù)服務(wù)器主要用于向用戶提供各種共享數(shù)據(jù)，從功能上分，主要分為兩塊，數(shù)據(jù)信息數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)交換網(wǎng)關(guān)與數(shù)據(jù)優(yōu)化。2）數(shù)據(jù)交換網(wǎng)關(guān)：因?yàn)楦鞣N不同的信息數(shù)據(jù)格式不一樣，所以數(shù)據(jù)交換網(wǎng)關(guān)就相當(dāng)于一個(gè)專門的適配器把這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為一種通用格式，然后對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化處理。圖1 系統(tǒng)整體框架所以數(shù)據(jù)交換網(wǎng)關(guān)功能上包括，格式轉(zhuǎn)換功能，冗余數(shù)據(jù)剔除功能，關(guān)鍵數(shù)據(jù)生成功能，數(shù)據(jù)壓縮解壓功能，網(wǎng)絡(luò)傳輸功能。最后通過數(shù)據(jù)壓縮解壓功能把這些數(shù)據(jù)壓縮后發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上以便客戶端使用。包含網(wǎng)絡(luò)通信傳輸與負(fù)載平衡處理、海量數(shù)據(jù)優(yōu)化、本地快速緩存、模型與圖像數(shù)據(jù)優(yōu)化處理、應(yīng)用數(shù)據(jù)優(yōu)化處理，場景渲染引擎、用戶界面處理。2）海量數(shù)據(jù)優(yōu)化：通過對(duì)本地?cái)?shù)據(jù)的加載優(yōu)化。這個(gè)優(yōu)化根據(jù)當(dāng)前的運(yùn)行環(huán)境狀態(tài)、視野范圍，做出預(yù)測，決定對(duì)哪些數(shù)據(jù)需要加載，不使用數(shù)據(jù)的經(jīng)過一定的時(shí)間（該時(shí)間依照算法按照當(dāng)前的狀態(tài)自動(dòng)修正）就需要卸載。4）模型與圖像數(shù)據(jù)優(yōu)化處理：一般三維渲染傳統(tǒng)都是模型加貼圖，這樣就可以到達(dá)真實(shí)的效果，但是這樣的缺點(diǎn)是對(duì)硬件要求高，特別一個(gè)城市的數(shù)據(jù)搬上來的時(shí)候，那么就不是一般的硬件配置能夠承受的，可能必須是大型圖像工作站才能勝任。5）應(yīng)用數(shù)據(jù)優(yōu)化處理：根據(jù)當(dāng)然渲染引擎中的空間數(shù)據(jù)狀態(tài)，對(duì)應(yīng)用數(shù)據(jù)作場景關(guān)聯(lián)，卸載不必要的數(shù)據(jù)，以降低資源占用率。7）用戶界面處