城市规划虚拟现实系统解决方案

本方案由搜维尔虚拟现实研究室推出：城市规划是一门自古就有的学问，每个民族都有其独特的知识组成。 城市规划（Urban Planning）研究城市的未来发展、城市的合理布局和综合安排城市各项工程建设的综合部署，是一定时期内城市发展的蓝图，是城市管理的重要组成部分，是城市建设和管理的依据，也是城市规划、城市建设、城市运行三个阶段管理的龙头。

城市规划是为了实现一定时期内城市的经济和社会发展目标，确定城市性质、规模和发展方向，合理利用城市土地，协调城市空间布局和各项建设所作的综合部署和具体安排。城市规划是建设城市和管理城市的基本依据，在确保城市空间资源的有效配置和土地合理利用的基础上，是实现城市经济和社会发展目标的重要手段之一。

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虚拟现实技术在城市规划上的应用也被称之为：数字城市。城市规划一直是对全新的可视化技术需求最为迫切的领域之一，虚拟现实技术可以广泛的应用在城市规划的各个方面，并带来切实的利益：虚拟现实可通过其数据接口在实时的虚拟环境中随时获取项目的数据资料，方便大型复杂工程项目的规划、设计、投标、报批、管理，有利于设计与管理人员对各种规划设计方案进行辅助设计与方案评审。

方案核心

数字城市又称网络城市或智能城市，更确切地说是信息城市。它是以计算机技术、多媒体技术和大规模存储技术为基础，以宽带网络为纽带，运用3S技术（遥感技术、地理信息系统技术、全球定位系统技术）、遥测、仿真虚拟技术等，对城市的基础设施、功能机制进行自动采集、动态监测管理和辅助决策服务的多分辨率、多尺度、多时空和多种类的技术系统。

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方案特点

虚拟现实技能在城市计划上的使用也被称之为："数字城市;城市仿真”它是将“虚拟现实”技能使用在城市计划、修建描绘等范畴。用户能够经过个人订制各种不一样的纹路和模仿选项，大家能够在一个虚拟的三维环境中，用动态交互的方法对将来的修建或城区进行感同身受的全方位的审视：能够从恣意视点、间隔和精密程度调查场景；能够挑选并自在切换多种运动形式，如：行走、驾驭、翱翔等，并能够自在操控阅读的道路。并且，在周游过程中，还能够完成多种描绘方案、多种环境作用的实时切换比拟。这是传统的修建作用图和预烘托回放的三维动画所无法到达的。

系统集成

整个仿真演示体系的装备主要多部分构成，其间最主要的就是使用视景仿真体系为城市修建、格式的回忆、计划和描绘效劳。特别是效劳于老古城风情面貌的实在再现，使整个体系能满意于老城区修建及人文环境的实时仿真周游，完成以正常人视点、俯瞰等各种不一样视角的感同身受般的实时欣赏和散步。一起从开展的视点思考，城市仿真体系必将成为一个重要的决议计划撑持手法。

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下面从显示系统、交互设备、仿真软件三个方面进行介绍。

一、显示系统：

显示系统有三种类型，分别是多通道立体展示系统、3D立体显示器、头戴式立体显示器，用户可根据实际情况自主选择相应类型。

1、3D立体显示器

除多通道立体展示系统外，还可以采用3D立体显示器，包括裸眼立体显示器和偏振立体显示器。裸眼立体显示器是建立在人眼立体视觉机制上的新一代自由立体显示设备，它能够出色的利用多通道自动立体现实技术，不需要借助任何助视设备（如3D眼镜、头盔等），即可获得具有完整深度信息的图像。

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推荐品牌：Exceptional3D裸眼立体显示器、Miracube偏振立体显示器。

2、头戴式立体显示器

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推荐产品：Virtual Realities VR2200 头戴式显示器、Oculus Rift 头戴式显示器、5DT HMD 800-40 3D 虚拟现实头戴式显示器。

3、多通道立体展示系统

多通道立体展示系统分为多通道环幕立体展示系统和多通道平面立体展示系统，用户可根据实际需求选择，多通道立体展示系统是指采用多台投影机组合而成的多通道大屏幕展示系统，它比普通的标准投影系统具备更大的显示尺寸、更宽的视野、更多的显示内容、更高的显示分辨率，以及更具冲击力和沉浸感的视觉效果，多通道立体展示系统是虚拟三维投影显示系统中一种沉浸式虚拟仿真显示环境。

二、交互设备：

交互设备包括：位置追踪设备、动作捕捉系统、数据手套。

位置追踪器

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在虚拟现实环境中，这种传感器常被用来安装在数据手套和头戴式立体显示器。

在虚拟现实应用中，对空间位置追踪器的主要的性能要求是：定位精度、位置修改速率和延时、其中定位精度和分辨率不能混淆，前者是指传感器所测出的位置与实际位置的差异，后者是指传感器所能测出的最小位置变化；位置修改速率是指传感器在一秒钟内所能完成的测量次数，延时是指被检测物体的某个动作与传感器测出该动作的时间间隔。如何减少颤抖、漂移、噪音是着类传感器的关键技术。常用的空间位置追踪器有Polhemus电磁式位置追踪器、Ascension电磁式空间位置追踪器、NDI电磁式位置追踪器等。

动作捕捉系统

动作捕捉系统提供新的人机交互手段，表情和动作是人类情绪、愿望的重要表达形式，运动捕捉技术完成了将表情和动作数字化的工作，提供了新的人机交互手段，比传统的键盘、鼠标更直接方便，不仅可以实现 " 三维鼠标" 和 " 手势识别 " ，还使操作者能以自然的动作和表情直接控制计算机，并为最终实现可以理解人类表情、动作的计算机系统和机器人提供了技术基础。常用的动作捕捉系统有ART光学动作捕捉系统。

数据手套

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常用的数据手套有5DT数据手套、Cyberglove数据手套 、Measurand数据手套 、DGTech数据手套 、Fakespace数据手套 、X-IST数据手套、 CyberGrasp 数据手套等。

三、仿真软件

制作虚拟仿真系统主要分为三维模型制作和交互场景制作两大部分，分别由3D建模软硬件（3DMax、3D扫描器等）和Virtools来完成实现。如需查看更多请点击>>

常用的三维扫描器有Creaform 3D激光扫描、3D Camega三维扫描系统、Solutionix3D扫描系统等等，3D建模软件除3DMax外还有结合力反馈设备使用的Geomagic FreeForm Modeling Plus，“FreeForm Modeling”系统（可用于PHANTOM Desktop或PHANTOM Omni触觉设备）向设计人员和建模人员提供了快速而节省成本的原创模型创建方法，还可以修改及规划扫描数据，并将数据输出至RP系统以进行原型制造或打磨。该产品包含一套完善的建模和细节处理工具、外形控制功能、以及多边形数据导入功能。此外，还具备分型线评估功能，使用户能够在设计早期对模型进行校准，从而避免了生产错误，降低了成本。

应用领域

适用于城市数字化管理、城市规划设计等。