基于虚拟亲历行为的空间场所认知对比实验研究

设计并开展了基于虚拟亲历行为的空间场所认知对比实验,探索基于头盔式虚拟现实地理信息系统(virtual reality geographic information system,VRGIS)与基于屏幕空间的地学虚拟环境中虚拟亲历行为的空间场所认知差异特征。实验收集到虚拟现实(virtual reality,VR)组与屏幕组两组参与者的数据,包括参与者手绘认知草图、虚拟场景中活动轨迹与视线轨迹数据,并从空间场所认知效果、遗忘分数、视线轨迹等3个方面进行了对比分析。结果表明,VR组的潜在优势体现在:①空间认知3个层次(空间特征感知、空间对象认知、空间格局认知)的认知效果比屏幕组均有了显著的提升;②在遗忘分数方面,与屏幕组并没有显著差别;③观察方向的水平变化量显著大于屏幕组。此外,实验还讨论了头盔式VRGIS影响空间场所认知效果的可能内在机制以及支撑虚拟地理实验平台的可能性。     

基于虚拟地理环境的空间认知分析

地理空间认知是认知研究的重要内容,虚拟地理环境作为一种新的空间认知工具,是地图功能的延伸,因而对虚拟地理环境的空间认知分析具有现实意义。本文通过分析虚拟地理环境中地图知觉过程与地理表象的生成,以及同心象地图的对比,阐述了虚拟地理环境中的空间认知过程。     

虚拟地理环境对空间认知方式的影响

虚拟地理环境是一种新的空间认知工具,文章介绍了虚拟地理环境的特点并分析了这些特性对人的空间认知方式所造成的影响。虚拟地理环境的多感觉通道拓展了人的空间认知手段,为没有制图和G IS使用经验的用户提供了一种有效的复杂信息表示方法,并从更深的层次上改变了人的空间思维方式,使得人的空间思维方式由原来的形象思维为主转变为抽象思维与形象思维并重,极大地提高了人的空间认知能力。     

利用虚拟现实技术再现海洋自然地理环境

虚拟现实技术是当代计算机科学的一个研究热点,将虚拟现实技术引入到测绘领域中,为测绘保障提供了一个全新的手段。本文首先分析虚拟现实发展现状,然后着重介绍了虚拟现实技术的系统组成,以及相配套的硬,软件。最后,讨论海洋自然地理环境虚拟现实系统的设计等。     

基于空间认知的虚拟地理环境研究

虚拟现实技术逐渐成熟,改变了地图的表现手段,使人们在家中就能体验到整个世界,使人类对于世界的认识进入了一个崭新的阶段。本文从虚拟现实定义出发,介绍了虚拟现实的基础———空间认知理论,分析了虚拟现实与空间认知理论的关系和相互作用以及虚拟现实在地图学中的应用,并指出现阶段模拟虚拟地理环境下的一些瓶颈问题。     

面向军事指挥人员空间认知规律的虚拟地理环境设计研究

虚拟地理环境提供了空间认知的新工具。虚拟地理环境的设计是一种创造性的思维过程,离不开人脑的参与。可以说,一个虚拟地理环境系统就是一个认知模型,不同的目的、不同的专题、不同的视角得到不同的模型。对于虚拟地理环境,人们更多的是关注技术,而忽略设计。把一般原理同具体特点结合起来,才能设计出既符合一般规则,又具有不同个性的虚拟地理环境系统。军事指挥人员是一个特殊的群体,本文分析了该群体的特点和地理空间认知过程,提出了面向中高级军事指挥人员的虚拟地理环境设计思路。     

虚拟现实技术在城市规划中的应用研究与实践

从虚拟现实的概念出发,分析了虚拟现实的3个特征,论述了虚拟现实技术涉及到的关键技术及虚拟现实技术在城市规划中的应用。最后,我们以小区为研究对象,将3D数据作为数据源,采用VRMap软件平台进行将VR技术应用于城市规划中的研究与试验。     

虚拟地理环境认知与表达研究初步

分析了地理学的地理环境与当前地理信息技术中的地理空间两者概念之间的差异,探讨了地图与地理信息系统空间认知的发展及特点,初步研究了虚拟地理环境认知与表达的对象、特征与主要内容。从基于虚拟地理环境的地理认知和基于地理认知的虚拟地理环境表达两个层面分析了虚拟地理环境的认知与表达;指出虚拟地理环境的认知与表达研究不仅需要进一步发展地理空间认知理论和方法,还需要拓展对地理过程及人类行为的认知与表达理论和方法研究;并着重探讨了地理过程的表达和人类行为的模拟,指出当前虚拟地理环境认知与表达研究的关键内容。     

虚拟地理环境下的地理空间认知初步探索

地理空间认知是人类获取地理空间知识、认知地理环境的重要方法和手段,虚拟地理环境VGEs（Virtual Geographic Environments）作为继地图和地理信息系统（GIS）之后的新一代地理分析工具,在地理空间认知方面具有显著优势,但目前相关研究尚处于概念探讨和框架搭建阶段,缺乏对地理空间认知内涵及相关技术方法的论述和研究。本文以经典的地理学6问题求解为导向,从地理本体认知、地理过程认知和地理行为认知3个层次,阐述了VGEs地理空间认知的内涵和基本内容;进一步重点探讨了实现VGEs地理空间认知的相关技术方法,包括城市空间表达与城市计算、多模式人机交互、地理知识图谱与空间推理、地理过程模拟、地理行为模式识别与情感计算等方面。以重庆为例开展了应用案例实践,展示了如何利用相关技术方法实现对地理环境和地理空间对象的认知和理解。本文提出的总体框架和技术体系为VGEs地理空间认知的深入开展和技术实现提供了新的思路和解决方案,有助于将该项工作从理论探讨阶段推向技术实现阶段。     

空间认知推动地图学学科发展的新方向

地图与空间认知的不解之缘,连续而深化.地图的发展史就是一部空间认知的历史,空间认知的理论与方法为地图学打开了另一扇门.空间认知的研究促进了地图学理论研究的深入,在某种程度上,可以认为地图是大脑空间思维功能的物化.技术进步提高了地图空间认知的效能和价值.依据人的空间认知的进步来定义地图史的阶段,可以划分为远古地图、古代地...     

虚拟地形环境仿真中的若干空间认知问题

虚拟地形环境仿真是数字地图支持下的一种新的空间认知工具。它们需要有新的认知理论和建模方法。本文从地图的空间认知、多感觉通道、人机交互技术、感觉不协调性、性能与评价等多方面进行了探讨     

全景图增强地理现实的空间认知问题

基于全景图的增强地理现实平台是一种新的空间认知工具,研究其空间认知问题是进行技术研究的基础。文中介绍全景图增强地理现实的主要技术流程和优势;阐述基于全景图增强地理现实进行空间认知的基础模型;分析全景图和地理信息数据的信息匹配问题,包括比例尺和位置匹配两个方面;介绍地理信息在全景图像上的表达方式,重点解决增强目标和属性信息的选择问题;最后通过与街景地图、虚拟现实平台进行空间认知比较,得出全景图增强地理现实平台的有效性和主要适用范围,表明该平台具有独特的空间认知优势。     

地下空间数据挖掘与虚拟现实

目前,地理信息系统处理空间数据多停留在点、线、面三类二维的地表数据,对离散或连续的真三维数据进行处理尚处于初步研究阶段。本文基于ArcGIS9.2版本中新开发的Extrude Between模块的拉伸封闭多边形面功能,以某校区地下87个离散钻孔数据为例,进行三维虚拟实现:首先,进行空间数据的挖掘,即对87个钻孔数据通过预处理,进行对具有特异值的各个钻孔数据层空间内插,生成具有深度属性的各层等高线,最终生成模拟各地层上表面形态的TIN;然后,虚拟实现真三维数据的可视化及体视化,达到对地下实体空间进行逼真模拟,反映该校区地形、地貌、地层分布以及水文地质特征。     

三维仿真虚拟现实技术在城市规划中的应用

虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机技术,利用此项技术,可以为城市规划与设计提供较好的感性认识。本文介绍了虚拟现实技术及其在城市规划设计中的作用,并探讨了城市真三维建模与可视化管理。     

DBSCAN空间聚类算法及其在城市规划中的应用

空间聚类是空间数据挖掘和知识发现的主要方法之一。DBSCAN算法可以从带有“噪声”的空间数据库中发现任意形状的聚类,是一种较好的聚类算法。本文介绍了DBSCAN算法的基本概念和原理,并应用GIS二次开发组件MapObjects予以了实现。然后,本文将该算法应用于城市规划中,对某城市中小学和商业网点等公共设施的分布进行了聚类分析,并根据聚类结果对城市规划设计规范中的某些条款进行了讨论。     

Improved Cubemap model for 3D navigation in geo-virtual reality

Due to advances in rendering techniques and hardware capability, stereoscopic 3D (s3D) visualization is becoming increasingly common in daily life. However, this does not change the fact that stereo effects and visual comfort depend greatly on how the related parameters are controlled during the production of the s3D images. In geo-virtual reality systems, which are important browsers for Digital Earth, the maintenance of these parameters is deeply related to the navigation process. Therefore, the navigation method in such systems requires special care. This paper presents a new flying method based on a Cubemap structure. The method defines a Vehicle model and modifies the original Cubemap structure by adding a front view camera during the navigation; it allows the users to fly through a virtual geographic environment with automatic speed control, smooth collision resolution, and dynamic adjustment of the s3D-related parameters. A user test was conducted to compare this new method with the original method based on the Cubemap structure. The results show that the new method performs better than the former one for it provides a convenient interaction experience with improved stereoscopic effect, and diminishes visual discomfort.     

虚拟地理环境在智慧城市中的研究与应用

智慧城市是数字城市的升级版,其管理服务的动态实现与虚拟地理环境联系紧密。本文首先综述了虚拟地理环境的概况;然后对虚拟地理环境运用在智慧城市中的关键技术作了归纳,分析了三维动态仿真、虚实交互、多智能体、数字孪生技术的特点及其在智慧城市管理中的适用范围;进而从应用的角度分析了虚拟地理环境在智慧城市中的研究现状与存在的挑战;最后总结出在人工智能和VR新时代下,虚拟地理环境在智慧城市中实时显示、高效算法、虚实交互等方面的发展前景。