虚拟地理环境

1、地球信息科学引论地球信息科学引论授课人：张授课人：张喜旺喜旺The College of Environment and Planning of Henan University河南大学环境与规划学院河南大学环境与规划学院E-mail：单击此处编辑母版标题样式主要内容主要内容1 1虚拟现实技术及其应用虚拟现实技术及其应用2 2虚拟地理环境的概念与特征虚拟地理环境的概念与特征3 3虚拟地理环境的构建和应用虚拟地理环境的构建和应用单击此处编辑母版标题样式 1 虚拟现实技术及其应用虚拟现实技术及其应用（1 1）基本概念）基本概念 虚拟现实是一种人与通过计算机生成的虚拟虚拟现实是一种人与通过计算机生成

2、的虚拟环境可自然交互的人机界面，是指利用计算机和环境可自然交互的人机界面，是指利用计算机和一系列传感辅助设施来实现的使人能有置身于真一系列传感辅助设施来实现的使人能有置身于真正现实世界中的感觉的环境正现实世界中的感觉的环境, ,是一个看似真实的模是一个看似真实的模拟环境。通过传感设备拟环境。通过传感设备, ,用户根据自身的感觉用户根据自身的感觉, ,使使用人的自然技能考察和操作虚拟世界中的物体用人的自然技能考察和操作虚拟世界中的物体, ,获获得相应看似真实的体验。得相应看似真实的体验。 单击此处编辑母版标题样式 （2 2）发展历程）发展历程 1965 1965年，年，SutherlandSut

3、herland在在终极的显示终极的显示中首次提出虚拟现实系统中首次提出虚拟现实系统的基本思想。的基本思想。 1966 1966年，年，MITMIT的林肯实验室开始头盔式显示器研制。的林肯实验室开始头盔式显示器研制。 70 70年代出现第一个功能较齐全的年代出现第一个功能较齐全的HMDHMD系统。系统。 80 80年代初正式提出了年代初正式提出了“Virtual Reality”Virtual Reality”一词一词 80 80年代，美国宇航局（年代，美国宇航局（NASANASA）及国防部组织了一系列有关虚拟现）及国防部组织了一系列有关虚拟现实技术的研究。如，实技术的研究。如，19841984

4、年，年，NASA AmesNASA Ames研究中心虚拟行星探测实验研究中心虚拟行星探测实验室将火星探测器发回的数据输入计算机，为地面研究人员构造了火星室将火星探测器发回的数据输入计算机，为地面研究人员构造了火星表面的三维虚拟环境。表面的三维虚拟环境。 90 90年代，计算机软硬件的发展为虚拟现实系统的发展打下了的基年代，计算机软硬件的发展为虚拟现实系统的发展打下了的基础。础。19931993年年1111月，宇航员利用虚拟现实系统成功地完成了从飞机的运月，宇航员利用虚拟现实系统成功地完成了从飞机的运输舱内取出望远镜面板的工作。再如，用虚拟现实技术设计波音输舱内取出望远镜面板的工作。再如，用虚拟

5、现实技术设计波音777777获得成功。获得成功。 1 虚拟现实技术及其应用虚拟现实技术及其应用单击此处编辑母版标题样式 （3 3）基本特征）基本特征 多感知性多感知性 所谓多感知性所谓多感知性(Multi-Sensor)(Multi-Sensor)就是除了具有的视觉感就是除了具有的视觉感知之外，还有听觉感知、力觉感知、触觉感知、运动感知、知之外，还有听觉感知、力觉感知、触觉感知、运动感知、甚至包括味觉感知、嗅觉感知等。理想的虚拟现实技术应甚至包括味觉感知、嗅觉感知等。理想的虚拟现实技术应该具有一切人所具有的感知功能。由于相关技术，特别是该具有一切人所具有的感知功能。由于相关技术，特别是传感技术

6、的限制，目前虚拟现实技术所具有的感知功能仅传感技术的限制，目前虚拟现实技术所具有的感知功能仅限于视觉，听觉、力觉、触觉、运动等几种，无论从感知限于视觉，听觉、力觉、触觉、运动等几种，无论从感知范围还是从感知的精确程度都无法与人相比拟。范围还是从感知的精确程度都无法与人相比拟。1 虚拟现实技术及其应用虚拟现实技术及其应用单击此处编辑母版标题样式 （3 3）基本特征）基本特征 存在感存在感 存在感存在感(Presence)(Presence)又称为临场感又称为临场感(Immersion)(Immersion)，它是，它是指用户感到作为主角存在于模拟环境中的真实程度。理想指用户感到作为主角存在于模拟

7、环境中的真实程度。理想的模拟环境应达到使用户难以分辨真假的程度的模拟环境应达到使用户难以分辨真假的程度( (例如可视例如可视场只应随着视点的变化而变化场只应随着视点的变化而变化) )，甚至比真的还真，如实，甚至比真的还真，如实现比现实更逼真的照明和音响效果等。现比现实更逼真的照明和音响效果等。1 虚拟现实技术及其应用虚拟现实技术及其应用单击此处编辑母版标题样式 （3 3）基本特征）基本特征 交互性交互性 交互性交互性(interaction)(interaction)是指用户对模拟环境内的物体是指用户对模拟环境内的物体可操作程度和从环境得到反馈的自然程度可操作程度和从环境得到反馈的自然程度(

8、(包括实时性包括实时性) )。例如，用户可以用手去直接抓取模拟环境中的物体，这时例如，用户可以用手去直接抓取模拟环境中的物体，这时手有捏着东西的感觉，并可以感觉物体的重量手有捏着东西的感觉，并可以感觉物体的重量( (其实这时其实这时手里并没有实物手里并没有实物) )，视场中被抓的物体也立刻随着手的移，视场中被抓的物体也立刻随着手的移动而移动。动而移动。1 虚拟现实技术及其应用虚拟现实技术及其应用单击此处编辑母版标题样式 （3 3）基本特征）基本特征 自主性自主性 自主性自主性( (AutomomyAutomomy) )是指虚拟环境中物体依据物理定律是指虚拟环境中物体依据物理定律进行动作的程度，

9、例如有力的推动时，物体会向力的方向进行动作的程度，例如有力的推动时，物体会向力的方向移动、翻倒或从桌面落到地面等。移动、翻倒或从桌面落到地面等。1 虚拟现实技术及其应用虚拟现实技术及其应用单击此处编辑母版标题样式 （4 4）分类）分类 非完全投入式虚拟现实系统非完全投入式虚拟现实系统 叠加式虚拟现实系统叠加式虚拟现实系统 投入式系统投入式系统 分布式虚拟现实系统分布式虚拟现实系统1 虚拟现实技术及其应用虚拟现实技术及其应用单击此处编辑母版标题样式 非完全投入式虚拟现实系统非完全投入式虚拟现实系统 在非投入式系统在非投入式系统 中，使用者可从视觉上感觉到真实中，使用者可从视觉上感觉到真实世界，但

10、通过某种显示装置如图形工作站，可对虚拟世界世界，但通过某种显示装置如图形工作站，可对虚拟世界进行观察，用户利用像空间鼠标这样的装置在虚拟环境内进行观察，用户利用像空间鼠标这样的装置在虚拟环境内漫游，这种装置使用户可对视点作六自由度平移及旋转。漫游，这种装置使用户可对视点作六自由度平移及旋转。 1 虚拟现实技术及其应用虚拟现实技术及其应用单击此处编辑母版标题样式 叠加式虚拟现实系统叠加式虚拟现实系统 叠加式虚拟现实系统允许用户对现实世界进行观察的叠加式虚拟现实系统允许用户对现实世界进行观察的同时，虚拟图像叠加在现实世界之上。叠加式虚拟现实系同时，虚拟图像叠加在现实世界之上。叠加式虚拟现实系统又称

11、补充现实系统。统又称补充现实系统。 例如，战斗机驾驶员使用的头盔可让驾驶员同时看到例如，战斗机驾驶员使用的头盔可让驾驶员同时看到外面世界及上置的合成图形。额外的图形可在驾驶员对机外面世界及上置的合成图形。额外的图形可在驾驶员对机外地形视图上叠加地形数据，或许是高亮度的目标、边界外地形视图上叠加地形数据，或许是高亮度的目标、边界或战略陆标（或战略陆标（LandmarkLandmark）。补充现实系统的效果显然在很）。补充现实系统的效果显然在很大程度上依赖于对使用者及其视线方向的精确的三维跟踪。大程度上依赖于对使用者及其视线方向的精确的三维跟踪。1 虚拟现实技术及其应用虚拟现实技术及其应用单击此处

12、编辑母版标题样式 投入式虚拟现实系统投入式虚拟现实系统 在投入式系统中，以对使用者头部位置、方向作出反在投入式系统中，以对使用者头部位置、方向作出反应的计算机生成的图像代替真实世界的景观。用户可做能应的计算机生成的图像代替真实世界的景观。用户可做能在工作站上完成的任何事，其明显长处是在工作站上完成的任何事，其明显长处是完成投入完成投入。当具。当具备结合模拟软件的额外处理能力后，使用者就可交互地探备结合模拟软件的额外处理能力后，使用者就可交互地探索新景观，体验到实时的视觉回应。索新景观，体验到实时的视觉回应。1 虚拟现实技术及其应用虚拟现实技术及其应用单击此处编辑母版标题样式 分布式虚拟现实系统

13、分布式虚拟现实系统 分布式虚拟现实分布式虚拟现实(Distributed Virtual Reality,(Distributed Virtual Reality,简简称称DVR)DVR)又称网络虚拟现实又称网络虚拟现实(Net Worked Virtual Reality,(Net Worked Virtual Reality,简称简称NVR),NVR),其其目标目标是建立一个可供异地多用户同时参与的是建立一个可供异地多用户同时参与的分布式虚拟环境分布式虚拟环境(Distributed Virtual Environment,(Distributed Virtual Environment,

14、简简称称DVE),DVE),在这个环境中在这个环境中, ,位于不同物理位置的多台计算机及位于不同物理位置的多台计算机及其用户其用户, ,可以不受其各自的时空限制可以不受其各自的时空限制, ,在一个共享虚拟环境在一个共享虚拟环境中实时交互、协同工作中实时交互、协同工作, ,共同完成某一复杂产品的设计、共同完成某一复杂产品的设计、制造、销售全过程的模拟或某一艰难任务的演练。它特别制造、销售全过程的模拟或某一艰难任务的演练。它特别适合用于实现对造价高、危险、不可重复、宏观及微观事适合用于实现对造价高、危险、不可重复、宏观及微观事件的仿真。件的仿真。 1 虚拟现实技术及其应用虚拟现实技术及其应用单击此

15、处编辑母版标题样式 （5 5）虚拟现实系统的构成）虚拟现实系统的构成系统模型系统模型1 虚拟现实技术及其应用虚拟现实技术及其应用 用户通过传感装置直接对虚拟环境进行操作，并得用户通过传感装置直接对虚拟环境进行操作，并得到实时到实时3 3维显示和其他反馈信息（如触觉、力觉反馈等）。维显示和其他反馈信息（如触觉、力觉反馈等）。当系统与外部世界通过传感装置构成反馈闭环时，在用当系统与外部世界通过传感装置构成反馈闭环时，在用户的控制下，用户与虚拟环境间的交互可以对外部世界户的控制下，用户与虚拟环境间的交互可以对外部世界产生作用（如遥操作等）。产生作用（如遥操作等）。 单击此处编辑母版标题样式 （5 5

16、）虚拟现实系统的构成）虚拟现实系统的构成系统构成系统构成1 虚拟现实技术及其应用虚拟现实技术及其应用检测模块：检测用户的操作命令，并通过传感器模块作用于虚拟环境。检测模块：检测用户的操作命令，并通过传感器模块作用于虚拟环境。反馈模块：接受来自传感器模块信息，为用户提供实时反馈。反馈模块：接受来自传感器模块信息，为用户提供实时反馈。传感器模块：一方面接受来自用户的操作命令，并将其作用于虚拟环境；另传感器模块：一方面接受来自用户的操作命令，并将其作用于虚拟环境；另一方面将操作后产生的结果以各种反馈的形式提供给用户。一方面将操作后产生的结果以各种反馈的形式提供给用户。控制模块：对传感器进行控制，使其

17、对用户、虚拟环境和现实世界产生作用。控制模块：对传感器进行控制，使其对用户、虚拟环境和现实世界产生作用。建模模块：获取现实世界组成部分的建模模块：获取现实世界组成部分的3维表示，并由此构成对应的虚拟环境。维表示，并由此构成对应的虚拟环境。单击此处编辑母版标题样式 （5 5）虚拟现实系统的构成）虚拟现实系统的构成软硬件构成软硬件构成1 虚拟现实技术及其应用虚拟现实技术及其应用单击此处编辑母版标题样式 （5 5）虚拟现实系统的构成）虚拟现实系统的构成 输入设备输入设备 输入设备：输入设备：3D3D位置跟踪器、传感手套、数据衣、位置跟踪器、传感手套、数据衣、三维鼠标、跟踪球、三维探针及三维操作杆等。

18、三维鼠标、跟踪球、三维探针及三维操作杆等。1 虚拟现实技术及其应用虚拟现实技术及其应用数据手套单击此处编辑母版标题样式 （5 5）虚拟现实系统的构成）虚拟现实系统的构成1 虚拟现实技术及其应用虚拟现实技术及其应用三维鼠标单击此处编辑母版标题样式 （5 5）虚拟现实系统的构成）虚拟现实系统的构成 输出设备输出设备 立体显示设备、立体显示设备、3D3D声音生成器、触觉和声音生成器、触觉和力反馈的装置力反馈的装置。1 虚拟现实技术及其应用虚拟现实技术及其应用快速响应工作台头盔显示器桌面立体显示器单击此处编辑母版标题样式 （6 6）虚拟现实的实现技术）虚拟现实的实现技术 动态环境建模技术动态环境建模技

19、术 虚拟环境的建立是虚拟现实技术的核心内容，应用虚拟环境的建立是虚拟现实技术的核心内容，应用动态环境建模技术能获取实际环境的动态环境建模技术能获取实际环境的3 3维数据，并根据需维数据，并根据需要，利用获取的要，利用获取的3 3维数据建立相应的虚拟环境模型。目前维数据建立相应的虚拟环境模型。目前可采用虚拟环境建模工具或可采用虚拟环境建模工具或VRMLVRML等专用的虚拟现实建模等专用的虚拟现实建模语言来完成建模，当然也可以直接利用语言来完成建模，当然也可以直接利用OpenGLOpenGL建立模型建立模型库或开发专门的建模工具，但这样做工作量是非常大的。库或开发专门的建模工具，但这样做工作量是非

20、常大的。另一种方法是借助于另一种方法是借助于AutoCADAutoCAD、3DS Max3DS Max等普通的三维建等普通的三维建模工具，先建立起三维模型，再编程或借助于工具的方模工具，先建立起三维模型，再编程或借助于工具的方法，将模型导入到虚拟环境中。法，将模型导入到虚拟环境中。1 虚拟现实技术及其应用虚拟现实技术及其应用单击此处编辑母版标题样式 （6 6）虚拟现实的实现技术）虚拟现实的实现技术 实时实时3 3维图形生成技术维图形生成技术 目前，目前，3 3维图形的生成技术已较成熟，而关键是如何维图形的生成技术已较成熟，而关键是如何满足实时性的要求，为了达到实时的目的，至少要保证满足实时性的

21、要求，为了达到实时的目的，至少要保证图形的刷新频率不低于图形的刷新频率不低于1515帧帧/ /秒、最好高于秒、最好高于3030帧帧/ /秒。在秒。在不降低图形质量和复杂程度的前提下，提高刷新频率。不降低图形质量和复杂程度的前提下，提高刷新频率。这里，图形生成的硬件系统性能及在虚拟现实的真实感这里，图形生成的硬件系统性能及在虚拟现实的真实感图形生成中用于加速的各种有效技术是关键所在。图形生成中用于加速的各种有效技术是关键所在。1 虚拟现实技术及其应用虚拟现实技术及其应用单击此处编辑母版标题样式 （6 6）虚拟现实的实现技术）虚拟现实的实现技术 立体显示与传感器技术立体显示与传感器技术 虚拟现实依

22、赖于立体显示和传感器技术的发展。立虚拟现实依赖于立体显示和传感器技术的发展。立体显示技术涉及人眼的生理原理及在计算机上如何产生体显示技术涉及人眼的生理原理及在计算机上如何产生深度线索的技术，现有的硬件系统如头盔显示器、单目深度线索的技术，现有的硬件系统如头盔显示器、单目镜及可移动视觉显示器有待进一步研究，光学显示还存镜及可移动视觉显示器有待进一步研究，光学显示还存在许多局限性。传感器技术中需解决设备的可靠性、可在许多局限性。传感器技术中需解决设备的可靠性、可重复性、精确性及安全性等问题，各种类型传感器的性重复性、精确性及安全性等问题，各种类型传感器的性能急需提高。能急需提高。1 虚拟现实技术及

23、其应用虚拟现实技术及其应用单击此处编辑母版标题样式 （6 6）虚拟现实的实现技术）虚拟现实的实现技术 应用系统开发工具应用系统开发工具 技术最终要面向应用。通用平台的开发可缩短与应技术最终要面向应用。通用平台的开发可缩短与应用结合的时间，为此，必须研究虚拟现实的开发工具。用结合的时间，为此，必须研究虚拟现实的开发工具。目前，常用的虚拟现实系统开发工具有目前，常用的虚拟现实系统开发工具有SuperscapeSuperscape公司公司的的VRTVRT，它是一个可视化平台，允许较高程度的交互和网，它是一个可视化平台，允许较高程度的交互和网络处理；络处理；Sense 8Sense 8公司的公司的WT

24、KWTK是一个是一个C C函数库，提供了一个函数库，提供了一个完整的合成虚拟环境的应用开发环境。完整的合成虚拟环境的应用开发环境。1 虚拟现实技术及其应用虚拟现实技术及其应用单击此处编辑母版标题样式 （6 6）虚拟现实的实现技术）虚拟现实的实现技术 多种系统集成技术多种系统集成技术 VR VR系统的最终集成是必然的，它包含了大量表达信系统的最终集成是必然的，它包含了大量表达信息的模型，必须根据设计意图进行合理组合。集成技术息的模型，必须根据设计意图进行合理组合。集成技术包括信息的同步、模型的标定、数据转换、数据管理模包括信息的同步、模型的标定、数据转换、数据管理模型、模式识别与合成等技术。型、

25、模式识别与合成等技术。1 虚拟现实技术及其应用虚拟现实技术及其应用单击此处编辑母版标题样式v 军事及航空 如，SGI虚拟现实系统。无需制造真正的原型试验机即可获得宝贵的数据。v 建筑与汽车业 设计师设计师，通过虚拟现实技术观察他们设计的效果，如外观、动力性、使用方便性。 用户用户，可通过虚拟现实技术在设计完成后“进入”大厦漫游，以便得知大厦各房间的规划、装饰材料的选择等是否满意。v 医学 医生远程做手术v 培训 汽车驾驶模拟训练，大型飞机驾驶模拟v 娱乐1 虚拟现实技术及其应用虚拟现实技术及其应用（7 7）应用领域）应用领域单击此处编辑母版标题样式军事应用 军事应用军事应用单击此处编辑母版标题

26、样式军事应用军事应用单击此处编辑母版标题样式校园规划校园规划单击此处编辑母版标题样式文物古迹还原文物古迹还原单击此处编辑母版标题样式模拟驾驶模拟驾驶单击此处编辑母版标题样式工艺流程工艺流程皇家御用砖金砖的制作 单击此处编辑母版标题样式虚拟装配维修虚拟装配维修单击此处编辑母版标题样式医学仿真医学仿真单击此处编辑母版标题样式肢体治疗v与游戏结合 由屏幕提供一种人工景物,使患者如同置身于游戏或旅游的环境中,使治疗过程充满乐趣,提高患者的乐观情绪。单击此处编辑母版标题样式肢体治疗单击此处编辑母版标题样式手部功能检测系统单击此处编辑母版标题样式手部功能检测系统单击此处编辑母版标题样式康复车v 单击此处编

27、辑母版标题样式 （1 1）虚拟界与虚拟地理环境）虚拟界与虚拟地理环境 虚拟界虚拟界 虚拟界是在虚拟现实技术发展起来的，与因特网、虚拟界是在虚拟现实技术发展起来的，与因特网、万维网上的虚拟世界相结合，建立起来的包含所有基于万维网上的虚拟世界相结合，建立起来的包含所有基于文本、二维图形或三维图形的在线虚拟现实。文本、二维图形或三维图形的在线虚拟现实。 如虚拟社群如虚拟社群( (社区社区) )、虚拟城市、虚拟学校和虚拟银、虚拟城市、虚拟学校和虚拟银行等。行等。 2 虚拟地理环境的概念与特征虚拟地理环境的概念与特征单击此处编辑母版标题样式 （1 1）虚拟界与虚拟地理环境）虚拟界与虚拟地理环境 虚拟地理

28、环境虚拟地理环境 地理环境地理环境是包括作为主体的人类社会以及围绕该主是包括作为主体的人类社会以及围绕该主体存在的一切客观环境，是由自然环境、经济环境和社体存在的一切客观环境，是由自然环境、经济环境和社会文化环境相互联结、相互作用的系统整体。会文化环境相互联结、相互作用的系统整体。 虚拟地理环境虚拟地理环境是指作为主体的化身人类社会和围绕是指作为主体的化身人类社会和围绕该主体存在的一切客观环境，包括计算机、网络、传感该主体存在的一切客观环境，包括计算机、网络、传感器等硬件环境，软件环境，数据环境，虚拟图形境象环器等硬件环境，软件环境，数据环境，虚拟图形境象环境，虚拟经济环境，以及虚拟社会、政治

29、、和文化环境。境，虚拟经济环境，以及虚拟社会、政治、和文化环境。2 虚拟地理环境的概念与特征虚拟地理环境的概念与特征单击此处编辑母版标题样式 （1 1）虚拟界与虚拟地理环境）虚拟界与虚拟地理环境 虚拟地理环境与现实地理环境的关系虚拟地理环境与现实地理环境的关系 虚拟世界孕育并脱胎于现实世界虚拟世界孕育并脱胎于现实世界, ,并且虚拟地理环境并且虚拟地理环境和现实地理环境都是实在的展现和现实地理环境都是实在的展现, ,是相互关联、相互影响、是相互关联、相互影响、相互依存的。虚拟地理环境并不只是现实地理环境的简相互依存的。虚拟地理环境并不只是现实地理环境的简单映射、镜像、复制和模拟，是以现实地理环境

30、为基石单映射、镜像、复制和模拟，是以现实地理环境为基石的一种新的创造。的一种新的创造。 虚拟地理环境中的部分世界是现实地理环境的形象化再现。虚拟地理环境中的部分世界是现实地理环境的形象化再现。 虚拟地理环境的部分世界表达与反映现实地理环境中不在场虚拟地理环境的部分世界表达与反映现实地理环境中不在场的、可能多样化存在和发生的现象和过程。的、可能多样化存在和发生的现象和过程。 虚拟地理环境的部分世界仅是在逻辑上可能的、在现实中永虚拟地理环境的部分世界仅是在逻辑上可能的、在现实中永远不存在的事物或现象。远不存在的事物或现象。2 虚拟地理环境的概念与特征虚拟地理环境的概念与特征单击此处编辑母版标题样式

31、 （2 2）虚拟地理环境的类型）虚拟地理环境的类型 非完全投入型的虚拟环境非完全投入型的虚拟环境 非完全投入型的虚拟环境，有大屏幕投影方式，虚非完全投入型的虚拟环境，有大屏幕投影方式，虚拟工作台拟工作台(virtual workbench)(virtual workbench)方式等。三维图形境象投方式等。三维图形境象投影在单个屏幕或者桌面上，参与者也同样带上立体眼镜影在单个屏幕或者桌面上，参与者也同样带上立体眼镜观察三维立体，图形境象不随参与者头部的活动而快速观察三维立体，图形境象不随参与者头部的活动而快速更新。更新。2 虚拟地理环境的概念与特征虚拟地理环境的概念与特征单击此处编辑母版标题样

32、式 （2 2）虚拟地理环境的类型）虚拟地理环境的类型 投入型的虚拟环境投入型的虚拟环境 投入型虚拟环境投入型虚拟环境(immersive virtual environments)(immersive virtual environments)是参与者作为虚拟三维世界的一部分，人沉浸在虚拟世是参与者作为虚拟三维世界的一部分，人沉浸在虚拟世界里，探索行走，与虚拟物体交互，具有如同在现实物界里，探索行走，与虚拟物体交互，具有如同在现实物质世界一样或相似的感觉。参与者一般要带上立体显示质世界一样或相似的感觉。参与者一般要带上立体显示头盔、数据手套、数据衣等。头盔、数据手套、数据衣等。2 虚拟地理环境

33、的概念与特征虚拟地理环境的概念与特征单击此处编辑母版标题样式 （2 2）虚拟地理环境的类型）虚拟地理环境的类型 分布式的虚拟环境分布式的虚拟环境 分布式虚拟地理环境，是指基于因特网、万维网的分布式虚拟地理环境，是指基于因特网、万维网的多用户虚拟三维环境，可用于发布地学多维数据，模拟多用户虚拟三维环境，可用于发布地学多维数据，模拟和分析复杂的地学现象过程，支持可视和不可视的地学和分析复杂的地学现象过程，支持可视和不可视的地学数据解释、未来场景预见、设计规划和决策等。数据解释、未来场景预见、设计规划和决策等。2 虚拟地理环境的概念与特征虚拟地理环境的概念与特征单击此处编辑母版标题样式 （3 3）虚

34、拟地理环境技术的结构层面分类与特征）虚拟地理环境技术的结构层面分类与特征 从虚拟地理环境的技术系统组成以及用户的感知、从虚拟地理环境的技术系统组成以及用户的感知、认知和社会行为视角，认知和社会行为视角， 实境层面可以进一步分成：实境层面可以进一步分成： 地理位置层面；地理位置层面； 内表达数据层面；内表达数据层面； 外表达境象层面；外表达境象层面； 虚境层面可以进一步分成：虚境层面可以进一步分成： 单主体感知认知层面；单主体感知认知层面； 互主体社会层面。互主体社会层面。2 虚拟地理环境的概念与特征虚拟地理环境的概念与特征单击此处编辑母版标题样式 （4 4）虚拟地理环境的演化）虚拟地理环境的演

35、化 虚拟群落社会虚拟群落社会 虚拟群落社会是仅有虚拟空间，没有位置（地方）虚拟群落社会是仅有虚拟空间，没有位置（地方）的社会，是虚拟地理环境的孕育阶段。例如，因特网中的社会，是虚拟地理环境的孕育阶段。例如，因特网中的在线交谈社群，就是虚拟群落社会。的在线交谈社群，就是虚拟群落社会。 虚拟群落社会的特征是：虚拟群落社会的特征是： 社群成员相聚大多是随机的；社群成员相聚大多是随机的；成员交谈一般通成员交谈一般通过文字或声音，没有脸部、身体等交流行为；过文字或声音，没有脸部、身体等交流行为；成员多成员多以一对一交谈以一对一交谈,也可以多人在一起交谈；成员的身份是也可以多人在一起交谈；成员的身份是随时

36、可变的，从而这在一定程度上消除了人与人之间交随时可变的，从而这在一定程度上消除了人与人之间交流的障碍。流的障碍。2 虚拟地理环境的概念与特征虚拟地理环境的概念与特征单击此处编辑母版标题样式 （4 4）虚拟地理环境的演化）虚拟地理环境的演化 虚拟村落社会虚拟村落社会 虚拟村落社会成员开始拥有固定的二维、三维空间虚拟村落社会成员开始拥有固定的二维、三维空间位置，并建立自己的家居。成员之间的相互关系变得稳位置，并建立自己的家居。成员之间的相互关系变得稳定、长久；村落社会将具有虚拟三维地理景观，并将其定、长久；村落社会将具有虚拟三维地理景观，并将其景观作为空间的记忆标志，述说村落社会的发展历史，景观作为空间的记忆标志，述说村落社会的发展历史，并有助于成员的记忆和村落社会生活的展开和社会的发并有助于成员的记忆和村落社会生活的展开和社会的发展。展。 2 虚拟地理环境的概念与特征虚拟地理环境的概念与特征单击此处编辑母版标题样式 虚拟村落社会特征：虚拟村落社会特征： 成员的身份是固定的，从而可建立起相互信任的社会成员的身份是固定的，从而可建立起相互信任的社会关系；关系； 拥有一定数量的成员（一般从几十到几千人），成员拥有一定数量的成员（一般从几十到几千人），成员有自己的家居；有自己的家居； 拥有一定的社会政治结构，例如，管理协调整个村落拥有一定的社会政治结构，例如，管理