第
30
卷第
3
期
2008
年
6
月
武汉理工大学学报·信息与管理工程版
JOURNAL
OF
WUT( INFORMATION &
MANAGEMENT
ENGINEERING)
Vo
l. 30 No.3
June 2008
文章编号:
1007
-144X(2008)
一
03
-0335
-04
基于
Arc
Objects
和
Vega
的综合仿真研究
吕建军邵
敏
2
胡芸珊
3
(1.中国地质大学
GIS
工程研究中心,湖北武汉
430074;
2.
深圳职业技术学院艺术设计学院,
广东深圳
518055;
3
华中科技大学武昌分校,湖北武汉
430064)
摘
要:基于三维虚拟仿真平台和二维
GIS
平台研究开发了交互综合仿真系统。通过研究二维
Arc
Objects
和三维
Vega
系统平台,分析了集成开发综合仿真系统架构,探讨了二维
GIS
和三维仿真系统数据一致性和交
互性问题,实现了基于两个平台的交互综合仿真系统解决方案;在三维虚拟现实仿真平台中,提出了三维对象
细节层次调用机制和场景分割调度机制的解决方案,从而解决大规模模型数据的实时渲染时存在的计算机
内存资源有限和速度问题。研究结果已成功应用于实际视景仿真系统之中,并取得较好的效果。
关键词:
Arc
Objects;
Vega;
仿真系统;二维三维交互
中图法分类号:
T
P7
5 1
文献标志码
:A
随着计算机技术的高速发展,计算机性能的
不断提高,
GIS
技术已日趋成熟和完善,基于
GIS
平台构建信息管理系统成为当今社会发展的主
流
[1]
。伴随计算机图形处理硬件和图形软件技
术的发展,虚拟现实仿真技术已经广泛地应用于
城市规划、流域数字化、计算机辅助设计制造、地
质勘探和军事等多个领域。为确保系统软件功能
丰富和操作方便,很多系统都基于三维虚拟仿真
平台和二维
GIS
平台开发交互综合仿真系统。三
维平台用于显示虚拟场景下物体的外表特征,具
有真实性和细节性;二维平台基于地理信息系统
的地图显示和地理数据管理表达区域整体布局
O
地理信息系统运用各种符号表达区域地理空间数
据,包括空间位置、空间关系和属性数据。三维仿
真技术和二维地理信息管理综合运用到视景仿真
系统中,可以让用户感觉到更加直观形象的显示、
更加完备的属性信息,以及更加方便的交互操作,
这样构建的系统已经在佛山市城市规划中得到成
功应用。
1 Arc
Objects
与
Vega
平台
以组件技术为基础的
Arc
Objects
是一套捆
绑在
Arc
GIS
Desktop
软件产品中的二次软件开
发包,支持多种流行的开发环境,像
Visual
收稿日期
:2007
-12
-
22
C++
、
Vis
叫
Ba
町、
Delphi
和
.NET
等程序设计环
境
[2
-3]
。程序员可以自由选择自己熟悉的开发环
境,利用
Arc
Objects
开发
GIS
应用系统。在视景
仿真领域,
Vega
提供了先进的仿真渲染环境,对
比较复杂的三维实体环境进行实时仿真显示。它
主要用于虚拟现实技术中的实时视景仿真、声音
仿真以及科学可视化领域。由于
Vega
大幅度地
减少了源代码,从而大大地提高了工作效率,可以
迅速创建各种实时交互的三维环境,以满足各种
用户需要。
Vega
软件具有友好的图形环境界面,
完整的
C
语言应用程序接口、
API
丰富的使用库
函数以及大量的功能模块,可满足多种仿真要
求[飞三维平台就是笔者利用
Visual
C +
+和
Vega
API
开发的三维虚拟现实仿真系统
[5]o
2
软件系统架构
2.1
二维与三维的交互
整个系统开发主要分为二维
GIS
管理系统平
台开发和三维虚拟现实仿真平台开发,这两个平台
共同组成了整个综合仿真系统。按系统需求数据
和应用作用来看,它们是相互独立的两个系统;但
从整个综合仿真系统来看,这两者都是对相同现实
物体的空间显示和三维虚拟现实仿真显示,相互之
间具有紧密的联系。该系统在三维
GIS
中设置了
作者简介:吕建军(1
964
一)
,男,江苏宜兴人,中国地质大学(武汉)
GIS
工程研究中心研究员.
基金项目:国家十五科技攻关资助项目
(2002BA107B003)
.