关键字 虚拟现实,地理信息系统,协作式城市规划
1.概述
数字城市(Cyber City)是二十一世纪经济全球化进程中一个多学科交叉的研究热点。城市作为人们政治、经济活动的中心,对其周边地区有着重要影响、辐射和带动作用。多年来,各有关学科经过长期不懈地研究探索,已经分别提出了生态城市、全球城市、数字城市等各种不同的城市模式和体系。但是,由于历史的原因和城市研究理论、技术和方法的局限性,在人类城市发展进程中还普遍存在着诸如:城市人口爆炸、城市环境污染、城市交通拥挤、城市水资源匮乏、城市热岛效应、城市历史文化遗产丧失等我们今天必须认真面对的问题。已经严重地制约了现代城市的发展,也使我国在当今经济全球化的竞争中处于不利地位。为使我们的城市能够快速稳步发展,使城市设计与规划更具有科学性,利用地理信息系统,计算机虚拟现实(VR-Virtual Reality)技术等当今高新科学技术手段,研究探索新的多学科专业共同参与的、开放的协作式城市规划体系,这就显得尤为重要。
3D-GIS与虚拟现实技术(VR)结合,在城市仿真预测,城市设计等领域有着众多应用研究。Bill Jepson[1]利用3D-GIS与VR技术,研究开发UCLA洛杉矶虚拟城市模型,并应用于洛杉矶城市未来发展预测、城市环境、城市绿化等仿真研究中。研究指出,数字城市不仅仅是虚拟现实的软件开发,更重要的在于综合现有的CAD、GIS和VR技术建立研究城市问题的模型与方法。Danchy[2]等利用3D-GIS和可视化技术研究建立多伦多数字城市(Cyber City)并用于城市环境研究。Arnanddela losa[3]等为实现3D-GIS的可视化,提出建立了GIS的三维拓扑模型思想。Cruber[4]提出了大型城市GIS图形和图像的多分辨管理思想。由于3D-GIS与可视化用于城市研究是近年发展起来的高新技术,对于三维GIS可视化,多平台数据平台共享及与VR数据转换等问题仍有许多工作要做,还远未达到实用阶段]。
虚拟现实与城市设计规划研究中,Volker Coors[5]在相应虚拟现实系统的软硬件环境(传感器、虚拟桌、数据头盔、数据手套等)下,研究三种观察视点下城市虚拟环境漫游方式。Rick Germs[6]提出3D-GIS多视点虚拟界面、GIS与VR连接及漫游方式。傅晟[7]等在桌面型虚拟环境基础上进行虚拟建筑环境与建筑设计研究。其应用研究成果对于未来城市设计方法和理论无疑会产生重要影响。但是这种方式实现虚拟环境需要有高性能集成的硬件平台支持。
结合城市规划设计的特点,利用VR、GIS技术,研究建立协作式城市规划和设计方法体系,在城市政府网站上向社会发布可多用户交互、可漫游、三维可视化的城市发展规划信息。使城市规划设计由现在的“集中式城市规划与设计”发展成为普通市民,各学科专家,政府决策人员共同参与的协作式城市规划与设计体系。广泛调动各方面的积极性,汲取各学科专业的知识特长,可使城市规划与设计更具有科学性,政府决策更具有透明性。本文讨论重点:(1)适宜Web交互的协作式城市规划与设计体系。(2)VR技术、GIS在城市规划设计中应用实现。(3)Internet上小波多分辨图形图像压缩技术。
2.适宜Web交互的协作式城市规划与设计体系
通常的城市规划设计方法是:有关政府部门提出发展构想——城市规划设计专家在此基础上进行规划设计,再组织有关专家、政府决策人员协商修改——最后由政府主管决策并组织实施。这种“集中式城市规划设计”体系,显然受到城市规划设计人员、政府决策人员专业知识的局限,使其规划设计方案的科学性受到一定限制。在城市建筑设计方面,存在着建筑单体的外观、功能设计合理,但放在特定的城市环境中就显得与周围不协调的个案。这在国际国内城市规划设计中有不少教训。
建立在Internet上的






