一、项目概述
基于网络的三维海量地理数据的可视化与漫游查询系统,可以应用于数字地球系统、数字化城市建设、旅游、军事、交通、文化等众多领域,向人们提供直观的空间信息服务。
二、功能及应用范围
三维海量地理数据的可视化与漫游查询系统,可以实现:
1. 三维地形的实时浏览,包括自然现象和自然景观等场景特效、根据浏览高度动态调整地形分辨率,根据视觉心理简化地形数据形成多分辨率地形。
2. 浏览时,可以实时进行地物地貌查询,可以进行简单的GIS量算、统计和分析;可以多窗口多角度观察同一场景。可以叠加二维矢量数据,构建虚拟地理信息环境
3. 对于公共的地物、模型,可以进行实时编辑,并同时在其他终端浏览机器上显示最新的修改。
4. 针对特定的需求,通过进一步开发,可以实现对特定场景对象的编辑,并同时在其他终端浏览机器上显示最新的修改。
三、技术优势
本系统有如下技术特色:
1. 采用基于视觉心理的模板技术,场景的生成可以在客户端计算,极大减轻了服务器的负担;
2. 服务器端静态多分辨率和客户端动态多分辨率相结合,保证场景真实流畅;
3. 对纹理数据、模型数据采用压缩编码技术,减轻网络负载;
4. 对于网络传输、数据处理,采用扩展的RTI技术(E-RTI),便于和其他类似系统、相关系统的兼容、集成;
5. 核心的绘制模块,采用OpenGL技术,可以实现平台兼容;
6. 交互处理模块,采用游戏软件通用的Direct Input开发,反应快速,而且支持键盘、鼠标、游戏杆等多种外设;
7. 以三维地形为基本显示层,可以通过叠加纹理层、模型层、文字层、动画层、二维矢量数据层来构建丰富多彩的三维虚拟场景;
8. 对三维模型进行二次加工,采取我们自己研制的方便快捷的文件封装、显示技术;
9. 对于文字(汉字和英文),采取统一的技术绘制显示,而且可以自由控制其格式;
10. 在udp协议基础上自定义传输协议,具有很强的伸缩性,可以动态增、删需要显示的地形地物对象;而udp协议则保证数据的快速传输;
11. 鉴于udp协议特有的丢包现象,我们设计了一整套丢包补救机制,经运行监测,这一套丢包补救机制运行良好;
13. 正在进行的调研、开发,尝试将三维浏览和二维GIS技术相结合,实现技术上的新突破。
四、技术水平
对于开发工具而言,我们采用的OpenGL和D3D正是当今三维开发的主流工具,高效,稳定,程序也便于维护。
此外,显示模板、两种多分辨率结合、编码压缩、文字处理、丢包维护机制、模型预处理,都是既实用且具有相当技术含量的算法,是我们实验室通过长期摸索、尝试、修正后积累的开发经验的体现。
五、项目所处阶段
三维浏览部分已经完成,形成了阶段性的产品。下一步将进行查询、编辑工作,与二维GIS技术结合的调研业已展开。
六、市场状况及市场预测
众所周知,虚拟现实技术是计算机科学研究的热点,也是难点。而三维场景的真实显示、漫游系统则是虚拟现实技术由实验室走向市场的重要应用,在军、民两方面都有极广阔的应用前景。
现在多个城市已经启动了“数字城市”计划,但都只局限在二维GIS范畴;而一旦三维技术与二维GIS有机结合,那“数字城市”无疑更加名副其实,更可以预见由此带来的无限商机。
七、所需设备及投资估算
本系统所需设备如下:
● 数据库服务器一台;
● 系统服务器一台或多台,每一个系统服务器可以承载多个客户的数据请求;
● 网络环境,以10/100M局域网为佳。
八、合作方式
合作开发或技术转让。
九、联系方式:
北京大学 江岚 010-62751446 jianglan@pku.edu.cn