基于便携式移动终端的虚拟地理环境协同感知问题研究

基于便携式移动终端的虚拟地理环境系统的主要目的,是提供一个便于携带、方便使用并支持多人交互合作的平台,其中用户之间的协同感知必然是多用户进行协同工作的基础。从便携式移动终端的硬件和软件构成着手,从终端到体系构建多移动终端用户虚拟地理环境体系结构,总结便携式移动终端协同感知问题自身的特点,提出基于空间感知的协同模型。     

使用角色构建虚拟地理环境群体协同方法

为解决虚拟地理环境缺乏有效组织、规划、管理群体协同的问题,研究并构建角色模型及角色支持下的虚拟地理环境群体协同方法。构建了包含角色扮演、角色权限、角色感知、角色思维、角色行为和角色表达等模块的角色模型,设计了基于角色的虚拟地理环境群体协同框架,提出了多角色群体协同规划方法,建立了角色支撑下的群体协同冲突检测与消除策略。针对人类活动与全球变化相互影响问题,构建多领域人员参与下虚拟地理环境群体协同模拟与评估原型系统。经系统测试发现,通过角色模型能够较好地实现协同参与者与虚拟地理环境之间的耦合,同时能够为虚拟地理环境的群体协同提供系统性方法支撑。     

论虚拟地理环境

提出虚拟地理环境概念，并讨论其特征。虚拟地理环境，是包括作为主体的化身人类社会以及围绕该主体存在的一切客观环境，其中的化身人类是表示现实世界中的人与虚拟世界中的化身相结合后的集合整体。虚拟地理环境结构由地理位置层面、内表达数据层面、外表达境象层面、单主体感知认知层面和互主体社会层面组成，它的孕育演化包括虚拟群落社会、虚拟村落社会和虚拟城市社会3个阶段。最后讨论了地学虚拟环境与虚拟地理环境，以及虚拟地理环境和现实地理环境的相互关系。     

CVE中多种视点视图导航效果研究

协同虚拟环境是网络技术与虚拟现实技术相结合的产物,将单用户虚拟环境扩展为多用户的网络化虚拟环境,实现群组协同工作.目前,协同虚拟环境系统已经在科学可视化、协同设计、战争模拟等很多领域得到了广泛应用.在单用户虚拟环境中导航与多用户的协同虚拟环境中导航是完全不同的,文中论述了协同虚拟环境导航的特点以及导航与视点的关系,探讨了常用的协同虚拟环境三种视点视图界面的导航及其效果,并进行了相关实验测试.     

论虚拟地理环境对地理知识的表达与共享

地理知识是通过对地理科学领域独特的背景、过程和结果进行解释而得到的知识。如何有效表达和共享地理知识是地理学研究和应用中的重要问题。本文首先将地理知识划分为3个层次,事实型知识、规则及控制型知识和决策型知识,分析了不同阶段地理语言对地理知识表达与共享的支持能力。对比地图和GIS语言,发现新一代地理语言—虚拟地理环境VGEs(Virtual Geographic Environments)能够较为全面地支持3个层次的地理知识。针对VGEs,从多个角度分析了其服务于地理知识表达与共享的能力,包括虚实结合理论、地理模型库及管理系统、动态可视化表达和异地协同工作环境。结合面向珠江三角洲地区空气质量研究问题的虚拟地理环境平台,对上述各方面进行了阐述。最后从地理知识生成、管理与应用角度对未来研究提出展望。     

CVE中多种视点视图导航效果研究

协同虚拟环境是网络技术与虚拟现实技术相结合的产物,将单用户虚拟环境扩展为多用户的网络化虚拟环境,实现群组协同工作.目前,协同虚拟环境系统已经在科学可视化、协同设计、战争模拟等很多领域得到了广泛应用.在单用户虚拟环境中导航与多用户的协同虚拟环境中导航是完全不同的,文中论述了协同虚拟环境导航的特点以及导航与视点的关系,探讨了常用的协同虚拟环境三种视点视图界面的导航及其效果,并进行了相关实验测试.     

虚拟地理环境研究与展望

首先从地图到地理信息系统再到虚拟地理环境的演化过程,剖析发展虚拟地理环境的实际需求,从而对现阶段的虚拟地理环境进行定位;其次,从虚拟地理环境架构设计的角度,对虚拟地理环境各个组件功能设计过程中的关键难点进行阐述;最后,面向国家层面的重大需求,以虚拟地理环境与遥感技术、全球变化研究相结合为契合点,提出对虚拟地理环境发展的展望。     

协同虚拟地理教学环境的设计与实现

探讨了网络技术和虚拟现实技术支持下的协同虚拟地理教学环境,提出了一种协同虚拟地理教学环境的框架模型,并使用Java和Java 3D开发出原型系统.原型系统在以龙卷风为主题的协同虚拟教学中得到实际应用,效果良好.     

虚拟地理环境的认知研究框架初探

作为新一代地理分析工具,虚拟地理环境对于增强人类地理认知、分析解决地理问题方面具有显著优势。目前虚拟地理环境的基本框架、实现技术均有较多论述与成果。但在虚拟地理环境的认知研究方面尚缺乏有效指导。为提高虚拟地理环境构建的科学性,本文通过对虚拟地理环境现有概念的分析,提出从系统论角度进行虚拟地理环境认知研究的观点;并对虚拟地理环境的认知与地理认知、地图认知等相近概念进行了对比分析。从现实环境与虚拟环境间的相似性入手建立了虚拟地理环境的认知研究框架,该框架从思维相似、感觉相似、几何相似、特性相似和离散相似5个方面探讨了虚拟地理环境认知研究目前的着眼点,并将思维相似作为虚拟地理环境认知研究的重点与难点。该框架将虚拟地理环境的认知问题置于一个更广泛背景中进行研究,一方面体现了虚拟地理环境所具有的地理实验研究新平台的作用,另一方面重点强调了人的作用,对深入开展虚拟地理环境的研究具有重要意义。     

虚拟地理环境中地面逼真感的实现方法

在虚拟环境中要获取近乎真实的临场感受,除了大视景、立体视觉之外,最重要是要具备逼真的视觉图像.而实现视觉图像逼真感的重要途径就是增加虚拟场景中的细节.在已有地形数据的基础上实现虚拟地理环境的逼真感,需要对地形要素进行场景细节的进一步描述.主要从陆地地面的地形要素入手,在原始地形数据的基础上,研究如何实时增加数据本身所不具备的细节来提高地形的复杂程度,以实现虚拟地面环境的逼真感.