首屆全國(guó)文博技術(shù)產(chǎn)品發(fā)展論壇精選系列報(bào)道
中國(guó)園林博物館副館長(zhǎng) 黃亦工
1.數(shù)字沙盤(pán)技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1.1數(shù)字沙盤(pán)的定義、特點(diǎn)及作用
1.1.1數(shù)字沙盤(pán)的概念
數(shù)字沙盤(pán)是通過(guò)聲、光、電、圖像、三維動(dòng)畫(huà)以及計(jì)算機(jī)程控技術(shù),運(yùn)用數(shù)字投影來(lái)實(shí)現(xiàn),可以充分體現(xiàn)區(qū)位特點(diǎn),達(dá)到一種惟妙惟肖、變化多姿的動(dòng)態(tài)視覺(jué)效果。對(duì)參觀者來(lái)說(shuō)是一種全新的體驗(yàn),并能產(chǎn)生強(qiáng)烈的共鳴,比傳統(tǒng)的沙盤(pán)模型更直觀。一般來(lái)說(shuō),常見(jiàn)的數(shù)字沙盤(pán)可以分為兩種,一種是投影式數(shù)字沙盤(pán),另一種是投影與模型相結(jié)合數(shù)字沙盤(pán)。
投影式數(shù)字沙盤(pán)通過(guò)墻面或者地面大面積LED播放系統(tǒng)、大面積投影拼接系統(tǒng),結(jié)合GIS城市地理信息虛擬與真實(shí)、多角系統(tǒng)海量數(shù)字城市模型數(shù)據(jù),應(yīng)用專(zhuān)利的軟件、硬件、數(shù)據(jù)整合系統(tǒng),配合使用,觸摸控制屏、三維控制器、IPAD等多種互動(dòng)控制平臺(tái),實(shí)現(xiàn)海量數(shù)字城市信息查詢。墻面數(shù)字沙盤(pán)系統(tǒng)配合地面三維立體真實(shí)模型呈現(xiàn)度、全方位的數(shù)字城市信息。3DGIS(地理信息系統(tǒng))可以整合城市交通體系、市政管線、安防、經(jīng)濟(jì)金融、科教文衛(wèi)規(guī)劃的詳細(xì)信息,通過(guò)3D建模直觀體現(xiàn)。
1.1.2數(shù)字沙盤(pán)的功能
數(shù)字沙盤(pán)與傳統(tǒng)的沙盤(pán)的基本功能大體相同,但是在展示的內(nèi)容和展示形式等方面有顯著不同,主要在以下幾個(gè)方面具有重要的應(yīng)用價(jià)值:
。1)看歷史——城市歷史建筑、歷史景觀等,尤其是能歷史上已經(jīng)不存在的大尺度景觀和歷史遺存等;
。2)看變化——展示城市變化的演變,如休閑、娛樂(lè)等商業(yè)街所取代。傳統(tǒng)的貨倉(cāng)、貿(mào)易行已變成現(xiàn)代化建筑,餐館、酒吧、露天咖啡廳和娛樂(lè)場(chǎng)所、酒店提供人們消閑好去處及寫(xiě)意的生活方式;
。3)看發(fā)展——城市發(fā)展加快。以滿足城市建設(shè)的需要。為建造更多的樓房、零售店面、休閑設(shè)施及酒店提供了發(fā)展空間。
1.1.3數(shù)字沙盤(pán)的特點(diǎn)
數(shù)字沙盤(pán)可以融合更多的設(shè)計(jì)和展示元素,可以滿足更多使用者的個(gè)性化需求,并且更新的速度更快,內(nèi)容更多,一般來(lái)說(shuō),數(shù)字沙盤(pán)具有以下特點(diǎn):
(1)展示內(nèi)容更廣。數(shù)字沙盤(pán)以“簡(jiǎn)單明了,內(nèi)容可變”為主要特點(diǎn),通過(guò)一目了然的手法可以充分體現(xiàn)多樣展示內(nèi)容的特點(diǎn);
(2)設(shè)計(jì)手法精湛。整個(gè)展示過(guò)程不落俗套,既有在傳統(tǒng)展板上的創(chuàng)新,又有基于充分體現(xiàn)現(xiàn)代高新科技成就上的互動(dòng);既可以有場(chǎng)面宏大的的大模型,又有制作精巧、豎向布局的小模型;
(3)展示手段先進(jìn)。大量運(yùn)用高科技的展示手法,集和了聲、光、電、互動(dòng)項(xiàng)目和三維動(dòng)畫(huà)、影視等現(xiàn)代視覺(jué)效果,增加了展示內(nèi)容的趣味性、互動(dòng)性與知識(shí)性,很好地實(shí)現(xiàn)了與觀眾的互動(dòng)革命;
。4)科技含量最高。數(shù)字沙盤(pán)設(shè)有相關(guān)的控制系統(tǒng),主要包括總體控制、廳內(nèi)照明、燈飾、計(jì)算機(jī)、電視機(jī)、操作臺(tái)以及空調(diào)等強(qiáng)弱電系統(tǒng)按照預(yù)先編制的運(yùn)行程序自動(dòng)運(yùn)行,從開(kāi)啟電源到關(guān)閉電源都能夠自動(dòng)運(yùn)行。
1.2 數(shù)字沙盤(pán)的歷史與發(fā)展
1.2.1古代沙盤(pán)的產(chǎn)生與發(fā)展
沙盤(pán)自古代產(chǎn)生以來(lái),由于其形象、直觀地表現(xiàn)地貌、地物形態(tài)和區(qū)域分布狀況而受到人們的鐘愛(ài),而早期的沙盤(pán)是以軍事目的為主。根據(jù)相關(guān)的歷史文獻(xiàn)記載,我國(guó)可算是世界上最早使用軍用沙盤(pán)的鼻祖。根據(jù)《后漢書(shū)》記載,東漢光武帝劉秀時(shí)的伏波將軍馬援用谷米堆制成了戰(zhàn)場(chǎng)地形(聚米為山谷,指畫(huà)形勢(shì)),用各色豆粒標(biāo)出高山、高地、平原、河流、峽谷、要地、隘口、城池、道路,以及雙方軍隊(duì)的布置情況。這種立體軍用地形圖使指揮官對(duì)整個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)形勢(shì)一目了然,為指揮部隊(duì)作戰(zhàn)帶來(lái)了很大方便。因此,漢代這種軍用“沙盤(pán)”是世界軍事史上的一項(xiàng)杰出發(fā)明,為后來(lái)軍用沙盤(pán)的發(fā)展演化奠定了基礎(chǔ),可看做是現(xiàn)代意義上的沙盤(pán)的雛形。
1.2.2國(guó)外沙盤(pán)發(fā)展
在世界近現(xiàn)代史中,傳統(tǒng)沙盤(pán)應(yīng)用可以說(shuō)達(dá)到了極致。這種按一定的比例,用泥沙、泡末塑料等材料制作而成的傳統(tǒng)沙盤(pán),由于構(gòu)制速度慢,且運(yùn)輸不方便,精度低難以適應(yīng)現(xiàn)代和未來(lái)信息化戰(zhàn)場(chǎng)的需要,難以適應(yīng)千變?nèi)f化的戰(zhàn)場(chǎng)形勢(shì),F(xiàn)代的沙盤(pán)就是在伴隨著軍事目的的沙盤(pán)模型演變發(fā)展的,廣泛應(yīng)用到不同的領(lǐng)域。近年來(lái),隨著電子地圖、地圖數(shù)據(jù)庫(kù)的出現(xiàn)及發(fā)展,傳統(tǒng)沙盤(pán)也走向了電子化、自動(dòng)化的方向發(fā)展道路,出現(xiàn)了基于計(jì)算機(jī)圖形圖像技術(shù)的電子沙盤(pán)。1998年美國(guó)提出數(shù)字地球的概念之后,電子沙盤(pán)走向了完全數(shù)字化的方向。中國(guó)的研究人員認(rèn)識(shí)到“數(shù)字地球”戰(zhàn)略將是推動(dòng)我國(guó)信息化建設(shè)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)、資源環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的重要武器,尤其是在1999年首屆國(guó)際“數(shù)字地球”大會(huì)后,與“數(shù)字地球”相關(guān)相似的概念層出不窮,“數(shù)字中國(guó)”、“數(shù)字城市”、“數(shù)字化行業(yè)”、“數(shù)字社區(qū)”“智慧城市”等名詞不斷出現(xiàn)。
國(guó)外的電子沙盤(pán)仿真系統(tǒng)最早是應(yīng)用于軍事方面,它能為軍事作戰(zhàn)和指揮提供三維的模擬地形環(huán)境,從而為指揮人員提供決策支持。軍用電子沙盤(pán)大多是根據(jù)軍事要塞、機(jī)場(chǎng)、港口、山谷高地等軍事地理目標(biāo)的經(jīng)緯坐標(biāo)、土質(zhì)地貌水文資料等真實(shí)地理參數(shù),按一定的比例尺,結(jié)合現(xiàn)代的計(jì)算機(jī)技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)做成的顯示戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的三維場(chǎng)景。當(dāng)前,美國(guó)軍方在軍事電子沙盤(pán)的制作等方面處于世界領(lǐng)先地位,如由美國(guó)軍方行為社會(huì)科學(xué)研究所(U.S.ArmyResearch Institute for the Behavioral and Social Science)研制的野外炮兵訓(xùn)練智能導(dǎo)航虛擬沙盤(pán)(The Virtual Sand Table:Intelligent Tutoring for Field ArtilleryTraining),美軍方為此建立的軍事地理信息系統(tǒng)為其在海灣戰(zhàn)爭(zhēng)和以后的戰(zhàn)爭(zhēng)中發(fā)揮了重要作用,受到了各國(guó)軍方的廣泛關(guān)注,并為此建立起了各自國(guó)家的MGIS。美國(guó)還先后推出了CATT(The Combined Armed Tractical Trainer)、NPSNET、STOW(Synthetic Theater Of War)、SIMNET(SIMulation NETworking)、C4ISR等更加先進(jìn)的軍事電子沙盤(pán)。這些系統(tǒng)基于分布式虛擬環(huán)境,采用網(wǎng)絡(luò)環(huán)境虛擬技術(shù)、計(jì)算機(jī)實(shí)體生成技術(shù)、人機(jī)交互技術(shù)、三維地形生成技術(shù)等先進(jìn)技術(shù),以真實(shí)、高精度的地形數(shù)據(jù)和影像數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)進(jìn)行制作,具有科技含量高、可實(shí)施性強(qiáng)、自動(dòng)化程度高、誤差小、解析度高等優(yōu)點(diǎn),并且集成了其他一些綜合分析功能,使其在戰(zhàn)術(shù)演練和軍事指揮方面的可用性更強(qiáng)。英國(guó)國(guó)家遙感中心(NRSC,British National Remote Sensing Center)利用數(shù)字沙盤(pán)相關(guān)技術(shù),應(yīng)用法國(guó)的SPOT圖像與MGIS結(jié)合,模擬敵方的三維地形,對(duì)軍方飛行員進(jìn)行模擬訓(xùn)練,取得了較好的效果。
國(guó)外電子沙盤(pán)應(yīng)用除軍事方面的應(yīng)用,也應(yīng)用到了城市規(guī)劃、仿古建筑、應(yīng)急搶險(xiǎn)等方面。城市規(guī)劃沙盤(pán)是將城市的建筑、區(qū)域分布景點(diǎn)、水系、道路、橋梁等按比例縮放還原,通過(guò)微縮的建筑物模型,逼真的綠化效果,形象的標(biāo)志標(biāo)識(shí),展現(xiàn)城市面貌;仿古建筑沙盤(pán)是把古典建筑的結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行分解,并通過(guò)形象化的模型設(shè)計(jì),結(jié)合計(jì)算機(jī)中的三維顯示技術(shù),以高度的模數(shù)化、系統(tǒng)化的拼裝組合、洗練的形式完美地展現(xiàn)在微縮模型;應(yīng)急搶險(xiǎn)沙盤(pán)是結(jié)合真實(shí)的地形和地貌模型,包括河流、山脈、搶險(xiǎn)設(shè)施等等,通過(guò)三維地形生成和虛擬現(xiàn)實(shí)顯示技術(shù)為決策人員在災(zāi)害發(fā)生時(shí)人員的撤退以及搶險(xiǎn)工作的進(jìn)行等提供輔助支持。
1.2.3國(guó)內(nèi)數(shù)字沙盤(pán)的研究與應(yīng)用
近年來(lái),國(guó)內(nèi)在數(shù)字沙盤(pán)的研究方面起步較晚,但是近些年來(lái)隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,國(guó)內(nèi)對(duì)電子沙盤(pán)的研究越來(lái)越深入,電子沙盤(pán)應(yīng)用也逐漸擴(kuò)展到包括城市建設(shè)、土地規(guī)劃、公共安全、工程施工、城市供水、防汛指揮、通訊網(wǎng)絡(luò)等各個(gè)方面。左偉(2001)提出的基于RS、GIS技術(shù)電子沙盤(pán)的研制技術(shù);王黎明(2004)提出了規(guī)劃電子沙盤(pán)的具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程,包括對(duì)地理數(shù)據(jù)、遙感影像數(shù)據(jù)、專(zhuān)題數(shù)據(jù)等的處理,并通過(guò)對(duì)ArcGIS應(yīng)用程序的客戶化實(shí)現(xiàn)了三維可視化和導(dǎo)航縮放等功能;趙勇等(2004)為提高土地規(guī)劃的效率,提出以Visual C++6.0和OpenGL為開(kāi)發(fā)工具,在PC機(jī)上制作電子沙盤(pán)來(lái)應(yīng)用于土地規(guī)劃,它實(shí)現(xiàn)了三維地形的真實(shí)模擬,達(dá)到了較高的實(shí)時(shí)渲染速度;尹習(xí)雙等(2005)采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和高效圖形渲染引擎,對(duì)水利水電工程的物理結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)環(huán)境進(jìn)行模擬,制成了真實(shí)性和交互性強(qiáng)的電子沙盤(pán)系統(tǒng),為水利工程的設(shè)計(jì)和管理者提供了科學(xué)的依據(jù);?龋2008)利用Creator、Vega和MFC制作了供水管網(wǎng)運(yùn)行仿真系統(tǒng),該系統(tǒng)能夠在三維場(chǎng)景下模擬供水管網(wǎng)運(yùn)行情況,它將供水管網(wǎng)絡(luò)變?yōu)閳D形形式,并對(duì)其隨時(shí)間和空間的變化過(guò)程進(jìn)行仿真,使管理者能夠直觀的了解供水管網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行情況。
在數(shù)字沙盤(pán)應(yīng)用方面,北京仿真中心系統(tǒng)仿真研究室以南水北調(diào)線路上的地形和地貌數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)制作了南水北調(diào)電子沙盤(pán)系統(tǒng),展現(xiàn)了南水北調(diào)工程中的地形地貌以及重點(diǎn)工作區(qū)的施工情況,使用者可通過(guò)電子沙盤(pán)充分了解整個(gè)過(guò)程中的情況,并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行決策。國(guó)內(nèi)研制的大型沙盤(pán)系統(tǒng)還有遼寧省高速局《遼寧省高速公路沙盤(pán)》;遼寧省政府《美麗富饒的遼寧》(大型聲、光、電、影一體,計(jì)算機(jī)觸摸屏控制沙盤(pán));黑龍江省林業(yè)局《森林防火沙盤(pán)》;某軍事院!讹w行模擬訓(xùn)練沙盤(pán)》等。
1.3 當(dāng)前數(shù)字沙盤(pán)展示存在的問(wèn)題
目前,國(guó)內(nèi)城市園林綠化相關(guān)管理部門(mén)為了對(duì)城市園林綠化建設(shè)進(jìn)行整體規(guī)劃、實(shí)地建設(shè)、成就展示等,需要制作大量的城市綠地沙盤(pán)模型。但是,現(xiàn)有實(shí)體沙盤(pán)受到空間的局限需要經(jīng)過(guò)大比例的縮小,因此只能獲得固定的鳥(niǎo)瞰形象,無(wú)法以多視角來(lái)感受城市綠地空間;另外,受到本身制作方法的限制,使其在局部細(xì)節(jié)的表現(xiàn)力上受到限制,且展現(xiàn)出來(lái)的內(nèi)容也相對(duì)較少。
在展示城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃成果方面,數(shù)字沙盤(pán)的彌補(bǔ)了實(shí)體沙盤(pán)的不足,利用三維地理信息技術(shù)和立體投影技術(shù),以及相關(guān)的工程學(xué)和美學(xué),將城市直接展示在一個(gè)巨大立體投影空間里,通過(guò)聲、光、電、圖像、三維動(dòng)畫(huà)以及計(jì)算機(jī)程控技術(shù)與實(shí)體模型相融合。借助于這種方法,人們不僅可以看到城市的全貌,還能夠看到城市的每一個(gè)建筑細(xì)節(jié)。目前有關(guān)城市內(nèi)容的數(shù)字沙盤(pán)主要有兩種:1)在原來(lái)傳統(tǒng)的沙盤(pán)模型上增加多媒體投影機(jī)系統(tǒng);2)純?nèi)S數(shù)字沙盤(pán),一般有互動(dòng)功能,投影面一般為特殊處理的白色或灰色幕面,沒(méi)有實(shí)體沙盤(pán)模型。通過(guò)三維地理信息技術(shù),將整個(gè)城市數(shù)字化存儲(chǔ)到網(wǎng)絡(luò)上,實(shí)現(xiàn)各種信息的疊加,進(jìn)而展示城市除物理外形以外的信息。
城市綠地系統(tǒng)是城市中唯一具有生命的基礎(chǔ)設(shè)施,在城市中發(fā)揮著生態(tài)、游憩、景觀、文化和防災(zāi)避險(xiǎn)等諸多功能。城市綠地不同于城市中其他的基礎(chǔ)設(shè)施,本身具有生命特征和季相變化等,在當(dāng)前的數(shù)字沙盤(pán)技術(shù)中,在展示城市綠地系統(tǒng)時(shí)多無(wú)法體現(xiàn)其特點(diǎn),因此在城市專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃中達(dá)不到很好的展示和研究效果,動(dòng)態(tài)反映綠地系統(tǒng)時(shí)空變化方面存在改進(jìn)的空間,因此需要在整合現(xiàn)有數(shù)字沙盤(pán)展示技術(shù)的基礎(chǔ)上,研究能容納并適合展示城市綠地系統(tǒng)的數(shù)字沙盤(pán)。
2.城市綠地系統(tǒng)數(shù)字沙盤(pán)的研發(fā)思路
2.1目標(biāo)定位
整個(gè)系統(tǒng)是一個(gè)完整而開(kāi)放的系統(tǒng),系統(tǒng)采用信息數(shù)據(jù)庫(kù)管理底層,按需展示為表現(xiàn)層進(jìn)行搭建;為底層數(shù)據(jù)庫(kù)的文件格式,類(lèi)型進(jìn)行數(shù)據(jù)建庫(kù);將來(lái)實(shí)現(xiàn)用戶自主添加,修改數(shù)據(jù);表現(xiàn)層以互動(dòng)形式為主,觀眾通過(guò)人機(jī)交互裝置設(shè)備,在數(shù)字沙盤(pán)展示載體上友好訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)數(shù)據(jù)。
本系統(tǒng)將建成中國(guó)所有園林城市、生態(tài)園林城市的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù),其中包括各城市整體和重點(diǎn)園林綠化區(qū)域的三維模型場(chǎng)景、有關(guān)綠地建設(shè)和規(guī)劃的專(zhuān)題信息,以及與之相關(guān)的主題介紹影片。(當(dāng)前先以北京作為核心范例、以上海、唐山作為拓展范例,未來(lái)可以不斷擴(kuò)充城市范圍)。
通過(guò)嚴(yán)密論證的系統(tǒng)解決方案,加入量身定做的應(yīng)用開(kāi)發(fā)模塊,將我們的自主軟件、專(zhuān)業(yè)的圖形數(shù)據(jù)處理集群與可靠的音視頻展示設(shè)備的功能充分激發(fā)出來(lái)。從而精準(zhǔn)又美觀地剖析各城市綠地結(jié)構(gòu)、布局和作用,展示綠地分布現(xiàn)狀與規(guī)劃前景(只展現(xiàn)大范圍綠地系統(tǒng),不做規(guī)劃細(xì)節(jié)展示,規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。),導(dǎo)覽整體生態(tài)綠化效果和局部重點(diǎn)綠地公園(如天壇、奧林匹克森林公園等)(圖1)。
2.2設(shè)計(jì)原理
數(shù)字沙盤(pán)互動(dòng)展示系統(tǒng)的建設(shè)是一項(xiàng)集成了現(xiàn)代信息技術(shù),計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、“3S”技術(shù)、通信技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)、信息安全技術(shù)和數(shù)字展示技術(shù),綜合性、精密性并重的系統(tǒng)工程。它既要求各軟硬體模塊之間的嚴(yán)格兼容與邏輯自洽,以保證系統(tǒng)運(yùn)行的平穩(wěn)可靠;也要求具備一定的開(kāi)放性和彈性,以滿足客戶的個(gè)性化需求并提供內(nèi)容擴(kuò)展與更新的功能。
針對(duì)“中國(guó)現(xiàn)代城市綠地系統(tǒng)”這一展示題材,在保留常規(guī)系統(tǒng)方案的核心優(yōu)勢(shì)的同時(shí),也對(duì)它進(jìn)行了定制化調(diào)整,開(kāi)發(fā)、加載了一些全新的功能模塊,以使展示方法與內(nèi)容題材更加契合,用戶體驗(yàn)更加友好,運(yùn)行后的維護(hù)與更新更加便捷。當(dāng)前的系統(tǒng)工作邏輯圖2所示:
2.3特色優(yōu)勢(shì)
“數(shù)字沙盤(pán)”作為數(shù)字展示領(lǐng)域一種新穎獨(dú)特的、綜合性的展項(xiàng)形式,相較于其他傳統(tǒng)展項(xiàng),均能體現(xiàn)出其自身的優(yōu)勢(shì)和價(jià)值。
2.3.1對(duì)比傳統(tǒng)沙盤(pán)
完美地解決了表現(xiàn)范圍與表現(xiàn)精度之間原本不可調(diào)和的矛盾?稍诤暧^場(chǎng)景與精致細(xì)節(jié)之間進(jìn)行全維度的無(wú)級(jí)切換。
2.3.2對(duì)比數(shù)字影院
突破了單純視聽(tīng)欣賞的局限,在詮釋藝術(shù)美感的同時(shí),也能體現(xiàn)學(xué)術(shù)性和權(quán)威性。它可以并行提供優(yōu)美的影片播放和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?zhuān)業(yè)信息、數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)管理及互動(dòng)查詢功能。
2.3.3對(duì)比普通互動(dòng)多媒體
實(shí)現(xiàn)了展示規(guī)模的飛躍性提升。其宏偉的體量,具備鮮明的識(shí)別性,并且是觀眾接受感官震撼進(jìn)而留下深刻記憶的保證。
3.城市綠地系統(tǒng)數(shù)字沙盤(pán)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)
通過(guò)整合相關(guān)的互動(dòng)展示技術(shù),完成了項(xiàng)目第一期計(jì)劃中的全部任務(wù),該展項(xiàng)在中國(guó)園林博物館近現(xiàn)代園林展廳中成功應(yīng)用,取得了良好的展示效果。
3.1硬件系統(tǒng)的應(yīng)用
3.1.1投影系統(tǒng)
城市綠地系統(tǒng)數(shù)字沙盤(pán)空間屏(主屏)68平米,采用9臺(tái)1920x1200投影,提供10.4米x 6.5米的數(shù)字沙盤(pán)展示空間。數(shù)字沙盤(pán)主屏采用高性能圖形集群Tango V9,提供9路1920×1200的高分辨率輸出,可以驅(qū)動(dòng)9臺(tái)投影提供10.4米× 6.5米畫(huà)面圖像處理能力;數(shù)字沙盤(pán)信息屏(輔屏)42平米,采用3臺(tái)1920×1200投影,提供13*3.22米的數(shù)字沙盤(pán)展示空間。數(shù)字沙盤(pán)信息屏(輔屏)采用高性能圖形集群Tango V3是一套具有高性能圖形集群,他提供3路1920×1200的高分辨率輸出,可以驅(qū)動(dòng)3臺(tái)投影提供13*3.22米畫(huà)面圖像處理能力。
3.1.2音響系統(tǒng)
由全頻揚(yáng)聲器BOSE Panaray® 802III(4.5*8);全頻功率放大器(功率:450W頻率:20HZ-20KHZ);專(zhuān)業(yè)調(diào)音臺(tái)(12輸入通道,6單聲道 2立體聲);數(shù)字音頻處理器組成。
3.1.3人機(jī)交互觸摸系統(tǒng)
觸摸屏(用于全方位的三維空間控制,提供簡(jiǎn)單便捷的人機(jī)交互界面,HP Elite 8300Aio Touch顯示器 23" ,造型加工制作);三維鼠標(biāo)(羅技 3Dconnexion魔幻手)、激光筆(羅技R400),用于全方位的操作控制和演示講解。
3.1.4中控系統(tǒng)
通過(guò)高速以太網(wǎng)絡(luò)與其他高性能圖形工作站相連,是高性能圖形集群Tango V9、高性能圖形集群Tango V3 的主要控制裝置,支持投影儀的開(kāi)關(guān)、啟動(dòng)和關(guān)閉高性能集群機(jī)(DELL1650)。
3.2數(shù)字內(nèi)容的整合
3.2.1當(dāng)前內(nèi)容結(jié)構(gòu)
根據(jù)城市綠地系統(tǒng)展覽的內(nèi)容及相關(guān)要求,在實(shí)現(xiàn)數(shù)字沙盤(pán)展示時(shí),設(shè)計(jì)并確定了展項(xiàng)分層的相關(guān)結(jié)構(gòu)(圖3)。
3.2.2完成數(shù)字內(nèi)容
城市綠地系統(tǒng)數(shù)字沙盤(pán),整合了相關(guān)的技術(shù),通過(guò)平臺(tái)程序的開(kāi)發(fā)和互動(dòng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)等,首期展示了北京上海和唐山的綠地系統(tǒng),參觀者可分別以自主觀看和互動(dòng)演示等方式,使城市綠地系統(tǒng)的科普和展示具有了更好地參與性,取得了很好的效果。
4.結(jié)語(yǔ)
城市綠地數(shù)字沙盤(pán)互動(dòng)展示系統(tǒng)定位為中國(guó)園林博物館的數(shù)字典藏展品,全國(guó)城市生態(tài)、綠化信息的集成平臺(tái),與3DGIS技術(shù)在數(shù)字展示領(lǐng)域的全新應(yīng)用范例。本系統(tǒng)將以理論權(quán)威性、文化承載度,藝術(shù)美感與科技含量完美結(jié)合的模式,打造出中國(guó)園林領(lǐng)域和展示行業(yè)值得共同驕傲的精品工程,為中國(guó)國(guó)際園林博覽會(huì)增添更加絢麗的色彩,也為今后中國(guó)城市園林綠化工作提供一個(gè)高科技屬性的載體。