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GIS融合VR技術,GaeaExplorer打開行業(yè)應用新方向

來源:泰伯網(wǎng) 2019-08-01 閱讀:560
  
   在城市、流域、旅游、工業(yè)、地質、廠礦、虛擬戰(zhàn)場等大區(qū)域的三維仿真應用方面,既需要宏觀大尺度范圍的虛擬地理環(huán)境可視化與分析功能,又需要微觀小尺度精細的三維交互仿真功能,而傳統(tǒng)的三維GIS或虛擬現(xiàn)實軟件都不能同時兼顧宏觀與微觀兩方面的應用,為此武漢吉嘉時空信息技術有限公司設計與研發(fā)了GaeaExplorer虛擬仿真地球軟件平臺,GaeaExplorer從內核層深度集成了虛擬現(xiàn)實(VR)與地理信息(GIS)的技術優(yōu)勢,實現(xiàn)了無縫一體化的宏觀地理實景的可視化與分析以及微觀局部的精細交互仿真技術,如全球宏觀虛擬地理實景快速構建與渲染、地理空間分析、微觀逼真的場景畫質、細膩的物體表面、大范圍的動態(tài)光影、實物交互仿真、專業(yè)過場動畫、硬件物理模擬、角色AI、三維音效、聯(lián)機仿真、三維UI等,并提供全面的設計工具與開發(fā)組件,以支撐全球環(huán)境下的三維地理實景仿真應用。目前GaeaExplorer已經(jīng)在城市、電力、水利、旅游、林業(yè)、軍工、工業(yè)、虛擬培訓等方面已取得很多優(yōu)秀成果。
GIS融合VR技術
 
  01
 
  構建三維虛擬實景
 
  一體化的宏觀-微觀實景,使用衛(wèi)星/航拍影像(DOM)與數(shù)字高程數(shù)據(jù)(DEM)快速創(chuàng)建地球宏觀虛擬實景;利用DLG線劃數(shù)據(jù)、三維模型、傾斜數(shù)據(jù)、BIM模型、點云數(shù)據(jù)與仿真素材來快速制作局部精細仿真實景。
 
  地形地貌編輯,提供地形與地表的細節(jié)編輯功能,為仿真應用制作正確的地形地貌環(huán)境。
 
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  地表裝飾物動態(tài)制作,提供快速制作地表植被、覆蓋物功能,比如花、草、樹木、碎石等,使得場景細節(jié)逼真豐富。
 
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  道路交互建模,可在地理實景中,設計道路樣式,通過鼠標交互制作道路。
 
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  02
 
  精細交互仿真
 
  逼真渲染,豐富的渲染特性,為用戶提供身臨其境的真實感,如大范圍自適應的精細動態(tài)陰影、高光反射、自發(fā)光、凹凸映射、視差映射、環(huán)境反射、植被動畫、運動模糊、DOF、SSAO、太陽散射等。
 
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  實物交互仿真,支持人物、動物、車輛、飛機、坦克、塔吊、吊橋、公告牌、機械設備、武器裝備、工具等的制作與交互仿真。
 
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  物理運算,支持硬件物理計算、碰撞計算、剛體力學計算、Ragdoll、柔體力學計算、流體力學計算等,可模擬人物、車輛、布料、流體等物理效果。
 
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  三維UI,可以制作運行時交互的三維場景UI,如三維HUD、虛擬電子公告牌、虛擬設備交互屏幕等。
 
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  過場動畫制作,提供專業(yè)的場景動畫編輯工具,用于制作電影級的復雜過場動畫與漫游過程。
 
  角色AI,場景中可以設定人物、動物、武器等AI屬性,使對象可根據(jù)AI驅動行為。
 
  網(wǎng)絡聯(lián)機,多角色協(xié)作、對抗等。
 
  腳本驅動,支持使用腳本語言直接在可視化的虛擬場景中編寫事件、過場的響應與控制。
 
  03
 
  GIS功能
 
  多種數(shù)據(jù)源,提供多種GIS數(shù)據(jù)的接入,支持DOM、DEM、DLG等數(shù)據(jù),支持OGC標準的WMS/WMTS/WFS服務器讀取數(shù)據(jù);支持激光點云數(shù)據(jù);支持BIM數(shù)據(jù);支持傾斜攝影測量模型數(shù)據(jù);支持多種格式模型數(shù)據(jù),如3d,3ds,ac,ac3d,acc,ase,ask,b3d,bvh,cob,dxf,dae,enff,hmp,ifc,irr,irrmesh,fbx,lwo,lws,lxo,md2,md3,md5,mdc,mdl,mot,ms3d,ndo,nff,obj,off,pk3,ply,x。
 
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  GIS符號化,支持矢量、柵格數(shù)據(jù)的符號化。
 
  空間標繪,支持標注的任意添加以及點、線、多邊形的等圖形繪制功能。
 
  空間測量,提供各種測量功能,距離量測、面積量測、高程量測等。
 
  空間分析,支持各種分析功能,通視分析、可視域分析、等高線分析、坡度分析、坡向分析、淹沒分析、填挖方分析、剖面分析、最短路徑分析等。
 
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  04
 
  全面的設計工具與開發(fā)組件
 
  GaeaExplorer是由服務端軟件、平臺引擎、場景設計器、輔助工具與二次開發(fā)組件構成,形成了一套完整的面向空間信息仿真應用產品體系。
 
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  服務端軟件,是數(shù)據(jù)服務發(fā)布工具集,包括數(shù)據(jù)服務發(fā)布網(wǎng)站和數(shù)據(jù)服務配置工具,主要功能是管理、發(fā)布全球數(shù)據(jù)。
 
  平臺引擎,是平臺核心組件,由GIS組件和VR組件組成,提供平臺對GIS、VR功能的支持。
 
  場景設計器,是三維場景與仿真素材的制作與編輯工具集,包括場景編輯器與資源編輯器等;
 
  輔助工具,是平臺的輔助工具集,包括:3DsMax/Maya模型導出插件、模型優(yōu)化工具等;
 
  二次開發(fā)包,是平臺的開發(fā)包,包括開發(fā)示例、開發(fā)組件和開發(fā)指南等。
 
  05
 
  平臺應用
 
  智慧城市,城市建筑可視化,室內、室外與地上、地下一體化虛擬仿真。
 
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  工業(yè)仿真,高精度三維仿真環(huán)境,精細光照、真實材質,動態(tài)真實天氣環(huán)境,設備仿真交互,設備故障反演,設備數(shù)據(jù)實時展示,設備自動巡檢。
 
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  水利仿真,支持快速接入與展示流域三維河道地形,快速構建流域三維動態(tài)河流及周邊環(huán)境、水利工程地上地下一體化仿真,實時水情仿真與預警,河道沖淤過程動態(tài)展示等,可用于智慧流域、河道監(jiān)測、防汛抗旱等。
 
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  電力仿真,發(fā)電(如風電場、水電工程等)實時狀態(tài)仿真、變電站實時狀態(tài)仿真、高壓輸電巡檢與仿真等。
 
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  氣象仿真,三維氣象信息,氣象模式數(shù)據(jù)接入,立體渲染,氣象符號標繪,軌跡追蹤符號化。
 
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  軍事仿真,逼真戰(zhàn)場環(huán)境,綜合態(tài)勢仿真,想定推演,空天三維仿真,雷達與電子對抗,訓練與仿真模擬,可視化數(shù)字營區(qū)。
 
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  其它,除此之外,GaeaExplorer還可以應用于:
 
  農業(yè)仿真(如農作物生長三維仿真,農作物分布三維仿真,耕地底層結構可視化等);
 
  環(huán)保仿真(如環(huán)保信息三維展示,污染擴散模擬,污水處理廠實景還原,污水處理工藝流程仿真等);
 
  教育培訓(如虛擬仿真實驗室,訓練與仿真模擬,VR環(huán)境操作培訓);
 
  文物仿真(如遺址可視化與仿真還原,虛擬博物館等);
 
  旅游仿真等。
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