虚拟现实和G IS系统集成方法分析

从三个角度论述虚拟现实(V irtua l R ea lity,VR)和地理信息系统(G IS)集成的必要性,通过对集成方法的归纳,提出4种集成方式,并详细介绍了各自的结构体系和具体特征。在此基础上划分了VR与G IS系统集成的4个阶段,分析当前系统集成现状,指出其发展趋势。同时探讨了VR和G IS系统集成中存在的关键问题,包括数据、虚拟景观技术、VRG IS网络化等,给出目前解决这些问题的一些建议和具体途径。     

基于改进随机蕨算法的GIS增强现实应用研究

随机蕨算法由于其简单高效,实时性好的特点,在计算机视觉领域得到了广泛的应用。但是其在构造二值特征过程中采用的基于像素点灰度值比较的方法对图像变形的适应性较差。本文基于方向梯度直方图对光照变化,图像变形鲁棒性较好的特点,利用统计方向梯度直方图取代像素灰度值进行比较,以此构造特征点二值特征。基于改进的随机蕨算法,本文设计了一种将增强现实技术(AR)应用于GIS的框架模型。实验结果表明,经过改进的随机蕨算法对目标识别的正确率得到了有效提升,且算法的实时性较好,适用于GIS的增强现实应用。     

基于Skyline的房地产三维虚拟系统的研究

针对房地产行业的特点,采用3ds Max建立三维模型,并利用Skyline组件进行系统开发,运用虚拟现实技术和三维GIS技术对房地产进行三维建模,以及三维空间分析。系统建立在房地产小区影像数据、地下管线数据库的基础之上,具备三维场景浏览显示、空间量测、空间分析等功能模块。实现对房地产的地面建筑物、附属物、地下管线数据的统一浏览、显示,提供一个包括房地产的地面建筑物、附属物、地下三维管线的具有沉浸感和用户交互的房地产三维虚拟系统,以及一些实用的三维分析功能,为房地产的管理、维护、宣传和规划提供辅助决策支持。     

面向WebGL的矢量数据三维绘制技术

矢量数据的叠加显示能够提高三维虚拟地球的表达效果与分析能力。受限于GPU的计算精度,在三维虚拟地球中矢量数据绘制普遍存在抖动现象和深度冲突现象。对基于WebGL的矢量数据三维绘制中计算精度问题进行了分析,提出了使用CPU RTC技术和GPU RTE技术提高顶点变换的精度,使用多视锥渲染算法和深度平面技术解决深度缓存精度问题。实验证明,这几种技术和算法可以有效缓解抖动现象和深度冲突现象导致的视觉干扰,改善了各种尺度和范围的矢量数据在三维地形上的叠加显示效果。     

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。     

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。     

Integration of GIS and video surveillance

This paper discusses the integration of three-dimensional (3D) geographic information systems (GIS) and video surveillance systems using augmented reality (AR) techniques. The motivation for this integration is to overcome problems faced by conventional video surveillance systems. Explicit information concerning which camera currently monitors what area in such systems is missing; therefore, insight into the situation depends heavily on the operator’s training and experience. To ensure the complete coordination and monitoring of a situation in a system with multiple cameras, it is necessary to introduce a single reference system. GIS arises as a natural solution because it not only provides a solid ground truth but also provides semantic information that can be highly important in certain video surveillance applications. To integrate information into a GIS application, that information must be georeferenced. Based on our previous research regarding the addition of georeferencing information to surveillance video, this paper introduces models that can be applied to help integrate video and GIS. With an analogy to Milgram’s continuum between the real world and virtual reality, and analogous to the augmented reality and augmented virtuality in Milgram’s continuum, two models of integration are defined here: GIS-augmented video and video-augmented GIS. Then, we define the architecture of GIS-based video surveillance based on these proposed integration models, and finally, a prototype is implemented. The implemented prototype serves as a basis for analysing possible applications of real-world systems based on the integration of GIS and video.     

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。     

基于MultiGen Creator/Vega的虚拟图书馆设计研究

以虚拟图书馆为研究对象,利用MuhiGen Creator和Vega进行建模和系统设计。本文论述了在图书馆模型建立过程中层次结构模型、细节层次结构、实例技术和纹理贴图等技术的实现,以及使用Vega及其提供的API函数的系统开发方法。研究证明,采用MuhiGen Creator和Vega将虚拟现实技术与数字图书馆结合的方案可行．并具有较大的开发空间。     

双经纬仪虚拟像坐标二维直接定位

提出了一种基于虚拟左、右像片像空间坐标系的二维直接定位法,可快速提取工业测量系统两台经纬仪之间的相对定位元素并完成相对定位。它不用进行迭代,既可以在右测站的定位元素未知时进行定位元素的解算,又具有简单清楚的几何意义。最后用算例对算法进行了验证。