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GIS融合VR技术,GaeaExplorer打开行业应用新方向

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“VR in GIS

在城市、流域、旅游、工业、地质、厂矿、虚拟战场等大区域的三维仿真应用方面,既需要宏观大尺度范围的虚拟地理环境可视化与分析功能,又需要微观小尺度精细的三维交互仿真功能,而传统的三维GIS或虚拟现实软件都不能同时兼顾宏观与微观两方面的应用,为此武汉吉嘉时空信息技术有限公司设计与研发了GaeaExplorer虚拟仿真地球软件平台,GaeaExplorer从内核层深度集成了虚拟现实(VR)与地理信息(GIS)的技术优势,实现了无缝一体化的宏观地理实景的可视化与分析以及微观局部的精细交互仿真技术,如全球宏观虚拟地理实景快速构建与渲染、地理空间分析、微观逼真的场景画质、细腻的物体表面、大范围的动态光影、实物交互仿真、专业过场动画、硬件物理模拟、角色AI、三维音效、联机仿真、三维UI等,并提供全面的设计工具与开发组件,以支撑全球环境下的三维地理实景仿真应用。目前GaeaExplorer已经在城市、电力、水利、旅游、林业、军工、工业、虚拟培训等方面已取得很多优秀成果。

01

构建三维虚拟实景

一体化的宏观-微观实景,使用卫星/航拍影像(DOM)与数字高程数据(DEM)快速创建地球宏观虚拟实景;利用DLG线划数据、三维模型、倾斜数据、BIM模型、点云数据与仿真素材来快速制作局部精细仿真实景。


地形地貌编辑,提供地形与地表的细节编辑功能,为仿真应用制作正确的地形地貌环境。

地表装饰物动态制作,提供快速制作地表植被、覆盖物功能,比如花、草、树木、碎石等,使得场景细节逼真丰富。

道路交互建模,可在地理实景中,设计道路样式,通过鼠标交互制作道路。

02

精细交互仿真

逼真渲染,丰富的渲染特性,为用户提供身临其境的真实感,如大范围自适应的精细动态阴影、高光反射、自发光、凹凸映射、视差映射、环境反射、植被动画、运动模糊、DOF、SSAO、太阳散射等。

实物交互仿真,支持人物、动物、车辆、飞机、坦克、塔吊、吊桥、公告牌、机械设备、武器装备、工具等的制作与交互仿真。

物理运算,支持硬件物理计算、碰撞计算、刚体力学计算、Ragdoll、柔体力学计算、流体力学计算等,可模拟人物、车辆、布料、流体等物理效果。

三维UI,可以制作运行时交互的三维场景UI,如三维HUD、虚拟电子公告牌、虚拟设备交互屏幕等。

过场动画制作,提供专业的场景动画编辑工具,用于制作电影级的复杂过场动画与漫游过程。

角色AI,场景中可以设定人物、动物、武器等AI属性,使对象可根据AI驱动行为。

网络联机,多角色协作、对抗等。

脚本驱动,支持使用脚本语言直接在可视化的虚拟场景中编写事件、过场的响应与控制。

03

GIS功能

多种数据源,提供多种GIS数据的接入,支持DOM、DEM、DLG等数据,支持OGC标准的WMS/WMTS/WFS服务器读取数据;支持激光点云数据;支持BIM 数据;支持倾斜摄影测量模型数据;支持多种格式模型数据,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。

GIS符号化,支持矢量、栅格数据的符号化。

空间标绘,支持标注的任意添加以及点、线、多边形的等图形绘制功能。

空间测量,提供各种测量功能,距离量测、面积量测、高程量测等。

空间分析,支持各种分析功能,通视分析、可视域分析、等高线分析、坡度分析、坡向分析、淹没分析、填挖方分析、剖面分析、最短路径分析等。

04

全面的设计工具与开发组件

GaeaExplorer是由服务端软件、平台引擎、场景设计器、辅助工具与二次开发组件构成,形成了一套完整的面向空间信息仿真应用产品体系。

服务端软件,是数据服务发布工具集,包括数据服务发布网站和数据服务配置工具,主要功能是管理、发布全球数据。

平台引擎,是平台核心组件,由GIS组件和VR组件组成,提供平台对GIS、VR功能的支持。

场景设计器,是三维场景与仿真素材的制作与编辑工具集,包括场景编辑器与资源编辑器等;

辅助工具,是平台的辅助工具集,包括:3DsMax/Maya模型导出插件、模型优化工具等;

二次开发包,是平台的开发包,包括开发示例、开发组件和开发指南等。

05

平台应用

智慧城市,城市建筑可视化,室内、室外与地上、地下一体化虚拟仿真。

工业仿真,高精度三维仿真环境,精细光照、真实材质,动态真实天气环境,设备仿真交互,设备故障反演,设备数据实时展示,设备自动巡检。

水利仿真,支持快速接入与展示流域三维河道地形,快速构建流域三维动态河流及周边环境、水利工程地上地下一体化仿真,实时水情仿真与预警,河道冲淤过程动态展示等,可用于智慧流域、河道监测、防汛抗旱等。

电力仿真,发电(如风电场、水电工程等)实时状态仿真、变电站实时状态仿真、高压输电巡检与仿真等。

气象仿真,三维气象信息,气象模式数据接入,立体渲染,气象符号标绘,轨迹追踪符号化。

军事仿真,逼真战场环境,综合态势仿真,想定推演,空天三维仿真,雷达与电子对抗,训练与仿真模拟,可视化数字营区。

其它,除此之外,GaeaExplorer还可以应用于:

农业仿真(如农作物生长三维仿真,农作物分布三维仿真,耕地底层结构可视化等),

环保仿真(如环保信息三维展示,污染扩散模拟,污水处理厂实景还原,污水处理工艺流程仿真等),

教育培训(如虚拟仿真实验室,训练与仿真模拟,VR环境操作培训),

文物仿真(如遗址可视化与仿真还原,虚拟博物馆等),

旅游仿真等。


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