电子游戏设计方案通用12篇

开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇电子游戏设计方案，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。

第1篇

这个当时穿一身旧衣服、嬉皮士打扮的人是史蒂夫・乔布斯。

1972年12月，乔布斯仅在里德学院上了一学期的课，便正式退学。随后，回到家中的乔布斯想出去旅游，但缺钱。这一天，乔布斯翻看报纸，看到了雅达利（Atari）公司的一份招聘启事，上面写着“拥有快乐和金钱”，于是乔布斯上门求职。

电子乒乓旋风

上世纪70年代初期，雅达利公司通常用女员工的名字，作为新游戏机研发代号。公司创始人诺兰・布什内尔（Nolan Bushnell）曾对《幸福》杂志的记者说：“我记得最清楚的是阿尔丽特。好家伙，她体态多漂亮，有最细的腰，我认为她是‘超乒’”。

毕业于盐湖城犹他大学工程系的布什内尔，年少时父亲就教育他：“使劲地工作，才能使劲地玩乐。”在校期间他长发蓬乱，爱穿花里胡哨的T恤衫，经常到马戏团门口摆摊叫卖弹子球、口香糖等小玩意。

毕业之后，布什内尔想去迪斯尼工作，在他看来，那里是个游戏的天堂，但没能如愿。于是他只好来到硅谷的一家公司，做电子工程师，做工程设计的工作，但他一直保持着对游戏的热爱。

1971年，25岁的布什内尔受硅谷创业热潮的感染，准备点燃自己的梦想。他白天去一家公司上班，晚上便在家中捣鼓他设计的游戏机。妻子给了他500美元作为创业经费，并腾出小女儿的卧室给布什内尔当工作间。

早在布什内尔开始他的设想之前，大型投币式电子游戏机在一些大型机房和高档场合已出现。可是存在两个问题，一是这种机器很昂贵，二是游戏太复杂。布什内尔上大学期间，每天晚上在学校机房的大型机上玩那些游戏时，就在琢磨解决之道。1971年，集成电路大幅降价，为制造便宜的游戏机创造了条件。布什内尔准备制造不需费脑力的简易游戏机，目标是让小孩和酒吧里的醉鬼都能很快上手。他说：“我必须做出容易上手的游戏来才可以获得成功，就像易拉罐都有拉环，钢笔都要有套一样。”

当时乒乓球运动风靡一时，他的第一个产品是电子乒乓球游戏机，名叫“乒”。 布什内尔选定了当地年轻人经常光顾的Andy Caps酒吧，说服了老板，把它安放在一只木桶的顶部。

第二天清晨，还在睡梦中的布什内尔被电话吵醒，酒吧老板恼火地抱怨游戏机出了故障，让他马上搬走这台“破机器”。 布什内尔火速赶到酒吧。他拧松螺钉，打开机器，嘴里念叨着：“让我看看究竟被人塞进了什么东西……”他突然楞在那里，酒吧老板也惊呆了：游戏机中被塞满了1200个25美分硬币，当然再塞不下了。

布什内尔的“乒”游戏机一板中的。1972年6月27日，布什内尔和同事T. Dabney各出资250美元，创办公司。他们本来计划给公司取名为“会合”（Syzygy），但是这个名字已经被一家蜡烛制造商注册过了，于是改为Atari（雅达利）。有一种说法是，布什内尔钟爱日本将棋游戏，Atari因棋中那句杀棋的吆喝声启发而成。如果真是这样，那名字似乎预言了雅达利公司后来的命运。上世纪80年代，雅达利在日本游戏机厂商的冲击下没落。不过那是后话，1972年的雅达利公司一帆风顺。

雅达利迅速在一个废弃的溜冰场中上马了一条简易的生产线，由于当时没有现成的显示器，他们便从另一家公司买来一些电视机，去掉塑料机壳和多余部件后代用。随后美国大量的酒吧、娱乐场所和大学俱乐部，终日响着雅达利的“乒乒乓乓”声音。

喜欢游乐的布什内尔对雅达利的管理也透着一种散漫，据记载，公司聚会时，除了有大量的啤酒外，还有大麻。布什内尔的管理理念是“大家都是兄弟”。每一个新员工到来时，他都要使劲和对方握手，并咧着嘴大笑。

布什内尔的这双大手应该握过乔布斯当年有些偏瘦的手，求职成功的乔布斯成为了雅达利公司的第40号成员。布什内尔管理风格对年轻的乔布斯影响可能很大，乔布斯后来的第一段苹果职业生涯似乎还回光着雅达利风格。

乔布斯的“突出重围”

“也许，当初在人们眼中，乔布斯是一个骄狂怪癖的家伙，并不讨人喜欢。但我认为，他是一个天才。”布什内尔曾这样回忆。

进入雅达利的乔布斯做技术，每小时挣5美元。年轻的乔布斯傲慢自大，很不合群。他的技术主管奥尔康很赏识他，但不想因他影响团队的工作氛围，于是调整了他的工作，让他只在晚上工作。

乔布斯的好友沃兹尼亚克此时在惠普公司计算器部门工作，年轻的沃兹尼亚克非常爱玩游戏，乔布斯上夜班时，就让沃兹尼亚克偷偷地溜进来，免费地玩雅达利的游戏。作为对朋友的回报，技术高手沃兹尼亚克会帮助乔布斯解决一些技术上的难题。

一天， 乔布斯接下了公司一件活儿，设计一款名叫“突出重围”（Breakout）的硬件游戏机。乔布斯找沃兹尼亚克来帮助设计。这是一个工程师要花费数月完成的项目，不知道是乔布斯以前耽误了进度，还是雅达利公司散漫的工期安排导致，乔布斯告诉跃跃欲试的沃兹尼亚克：“必须在4天内完成。”

沃兹尼亚克觉得这很疯狂，但还是应承下来。乔布斯还告诉他说，老板布什内尔希望这款游戏机所用芯片越少越好，如果少于50个芯片，老板将支付700美元；如果所用芯片少于40个，就支付1000美元。无论怎样，两人将平分这笔酬金。

沃兹尼亚克画出草图，进行主体工作，乔布斯在旁边打下手。他们花了四天四夜完成任务，中间基本没睡觉，游戏机共用零件45个。产品完成时，两人都患上单核白血球增多症。在产品设计过程中，乔布斯曾在无意间告诉沃兹尼亚克，雅达利计划将微处理器运用于游戏。沃兹尼亚克后来回忆说，这对他后来构思PC的理念产生了一定的影响。

乔布斯把完成后的游戏机呈现在老板布什内尔面前，得到了老板的赏识。不过这部作品是如此精致，和雅达利原来产品的设计理念迥异，雅达利的工程师费了好大劲才将它理解透。

布什内尔如约拨付酬金，乔布斯分给沃兹尼亚克350美元，然后用余款买了位于俄勒冈州波特兰西南40英里的一块农场，看来当时乔布斯想当农场主。

1976年3月1日，沃兹尼亚克完成了自己的计算机基本设计方案，这就是Apple I号雏形。沃兹尼亚克向自己的雇主惠普公司展示了这台产品，惠普公司很认真地召集了各部门负责人讨论了这个产品，所有人都说不感兴趣，并说“惠普公司不想进入这样的市场”。

沃兹尼亚克找到乔布斯，希望他向雅达利老板布什内尔举荐一下。多年以后，布什内尔回忆这个可能改变历史的时刻――“那一天，乔布斯跑来对我说，他有一种能创造1000万美元利润的产品要推荐给我，我当时回答他：‘噢，那我就成了亿万富翁，哪有这种便宜事？’现在想起来，雅达利公司的确放弃了大大超过1000万美元的买卖。然而在1976年，谁能料到PC会成就今天这种大气候呢？”当时，雅达利正推出首款Home Pong游戏，这游戏很庞大，公司忙不过来，所以没有精力来关注Apple I。

沃兹尼亚克回忆说：“乔布斯没有设计一个电路、方案或编写一段代码。但是他从来不曾放弃销售计算机的念头。”离开雅达利的乔布斯说服沃兹尼亚克从惠普辞职，为了筹集资金，乔布斯以1500美元的价格卖了他的红白色大众汽车，而沃兹尼亚克则以250美元的价格卖了自己心爱的惠普65可编程计算器，随后苹果公司诞生。

在上世纪70年代中期，雅达利产品种类丰富多彩，有《超Pong》、《赛车》、《拥抱我》、《空间大战》等游戏。公司售出数十万台家庭游戏机，一举成为当时世界上最大的游戏机厂商。蓬勃兴起的这个产业也吸引了大量的竞争者，包括来自日本的对手。

Game over

“雅达利的经理在热水浴缸里发号施令的日子一去不复返了！” 1979年，接替布什内尔出任公司董事长的R.Kassar这样说，是暗示布什内尔那张“臭名昭著”的照片：《旧金山时报》曾拍下布什内尔在热气腾腾的浴缸中和一位年轻女子的合影。

布什内尔为什么要离开自己一手创办的公司呢？

几乎在乔布斯离开雅达利创业的同时，布什内尔领导下的公司达到了第一个巅峰时刻。1976年，创办4年的雅达利年收入已近1亿美元。但布什内尔松散的管理方式没有变化，他经常在公司总部举办狂欢舞会，他和部下一起装扮成土匪。

而雅达利公司生产线上的装配工一度由摩托飞车族、嬉皮士、退学学生和各种奇怪的人组成，雇这样的人有一个好处，就是只需支付很低的薪酬。有媒体形容雅达利生产车间就像街头酒吧，装配工人衣衫不整，长发披肩，经常一起饮酒作乐。有时，有重要客户来参观厂房，布什内尔就让形象太另类的工人躲进大纸箱里。雅达利公司一度被称作硅谷的“怪人和疯子的乐园”。

此时，在公司极速扩张的背后，资金链面临断裂。当时能够生产用于雅达利游戏存储卡的工厂屈指可数，因此它们的议价能力很强，雅达利必须为每盘卡带预付10美元的加工费，而产品销售回款则又是滞后的。虽然雅达利游戏系列整体销售不错，但出现一款销售不佳的情况，就会导致大量的资金积压，造成公司资金周转困难。

1977年，布什内尔以2800万美元的价格和长期雇用他本人以及公司其他员工作为交换条件，将雅达利卖给了华纳传播公司，以此换来了1亿美元的战略投资。

有了资金支撑的雅达利再次重装上阵，1977年圣诞前夕，雅达利一款新家用游戏机伴随铺天盖地的广告投放到市场，成为当年美国家庭中最受欢迎的圣诞礼物。

但好景不长，1978年，日本TAITO公司携新游戏《太空入侵者》登陆，雅达利自此陷入了与日本游戏军团苦战的局面。

布什内尔去职后，曾管理过一家高档内衣制造厂的R．Kassar接任。Kassar摒弃了布什内尔松散的管理模式，代之以严谨的管理作风。此举一方面达到了公司规范化管理的效果，但也带来了巨大的负面作用：习惯了布什内尔宽松管理模式的开发人员对此很反感，抵触情绪严重，一些有才华的游戏软件设计与开发人员纷纷离职。

雅达利在喜忧参半的局面中，迈入了80年代，并在1982年面临了成立以来最严重的考验，当时大众对电子游戏的兴趣正在迅速减退。雅达利企图力挽狂澜，以2500万美元购买了导演斯皮尔伯格执导的科幻影片《外星人》的电子游戏改编权，公司将希望寄托于“小绿人E．T．”。

可在当年圣诞节推出的这款产品严重滞销，公司的巨额投入血本无归，雅达利不得不将滞销的数十万盒卡带运到新墨西哥州，用推土机掩埋到沙漠中。

在PC市场重新来过

“如果苹果公司在Mac OS推出时就许可给他人，今天就不会有Windows存在了。”分析师罗伯逊・斯蒂芬曾这样说。

与IBM走兼容机路线不同的是，上世纪80年代中后期，苹果公司不肯将自己技术领先的Macintosh硬件和操作系统许可给其他的厂商。可是在1985的计算机分销商展览会上，雅达利公司偏偏推出图形用户界面与苹果Macintosh非常相似的一款计算机，公众给它起了个绰号Jackintosh，因为Atari此时的老板是Jack Tramiel。

1984年7月2日，华纳公司将雅达利公司家庭游戏和计算机部门出售给了Commodore公司创始人Jack Tramiel。Commodore也是早年PC先驱厂商，与乔布斯离开苹果公司相似，其创始人Jack在经营策略上与公司董事会产生严重分歧而被迫辞职。他收购雅达利的目的之一就是向Commodore公司复仇。

Jack获得公司控制权后，裁员千名，把雅达利全面转向家用计算机领域。雅达利转向计算机研制也不是空中起楼阁，在当年乔布斯带着Apple I型离开雅达利后，1978年，雅达利曾腾出手来生产了自己品牌的计算机，一度销售不错。早年业界有一种说法，当年IBM公司在推出自己PC之前，曾打算购买雅达利一款计算机的设计生产权，作为自己的PC产品推向市场。

斗转星移，到了1985年，雅达利再次欲全方位进入PC领域时，乾坤大变。雅达利想走苹果兼容机路线的想法遭到了苹果封闭的技术许可政策的全面狙击。到了1987年，雅达利意识到IBM PC兼容机才是市场的主流发展方向，公司开始开发系列面向家庭的、基于Intel 8088型CPU的家用计算机。

IBM倒不反对雅达利的加入，但在IBM PC兼容机市场，康柏、AST、戴尔给雅达利带来了沉重的压力。雅达利挣扎到1992年12月，推出了其最后一款计算机，此后淡出人们的视线。

雅达利后来经过多次转让，其品牌也数次被借尸还魂，但其技术逐渐融入了开源代码社区。

岁月画笔下的物是人非

在沃兹尼亚克、乔布斯和布什内尔初次交汇的30年之后，岁月画笔将一切描摹得物是人非。

乔布斯东山再起后，乐此不疲地站在媒体聚光灯下，用iPod、iPad、iPhone改造和影响着这个世界。

而沃兹尼亚克已不再处于舆论的焦点中，他致力于儿童的计算机教育事业。今天，他对自己参与开创的PC产业持批评态度――“现在计算机是一个巨大的商业。我时常问自己：‘我是计算机的主人吗？’现在我想自己更像是它的奴隶。我们不得不跟着它跑，这不是我们当初追求的目标。”

2009年3月，雅达利创始人布什内尔称互联网上的多人大型网络游戏“呆板而无趣”，他认为最好的游戏方式是大家当着面一起玩游戏，“现在网游里推崇的所谓社交其实只不过是小儿科而已，穿着小裤裤窝在小黑屋里和其他人网上交流当然也可以称为社交，但这一点也不酷。”

记者手记

高于享乐主义的传奇

“我认为教育加游戏的组合将是充满前景的事业，我想为世人留下一段高于享乐主义的传奇。”2009年3月，雅达利创始人布什内尔这样表示，他表示正在努力将游戏变成一种教育工具，他相信教育加游戏的组合，能为美国糟糕的教育系统带来一场变革。

早年倡导感官刺激与享受的游戏业先驱的这番话，是一种经过半个世纪游戏人生后的顿悟吗？答案是与否，都无法改变其强烈的反讽刺意味：在他有能力做到的时候，他开着享乐的快车绝尘而去；而在暮年很难挽回他铸成的这一切时，他出演现实版的“堂吉诃德”。

抛开雅达利启迪乔布斯开创一段苹果传奇外，它自身演绎了两个悖论。大的这一个，就是社会意义上的游戏产业的尴尬定位，上世纪70年代中后期，领玩游戏风气之先的美国家庭中的父母，把电子游戏当作启迪孩子们智力的玩具，当作圣诞节的礼物，但随后发现孩子们沉迷魔力，于是纷纷抵制。1982年，雅达利的盛极而衰，就与这大背景相吻合。当年的孩子们，今天早已为人父母，他们开始加入和电子游戏争夺孩子们闲暇时间的战争中。

我们不用“原罪”这个词，但也发现游戏厂商面临着这个问题：收入多少取决于游戏的黏性，那么合乎伦理的黏性的边界在哪里？很显然，这个边界在逐利动机下是那么脆弱。

雅达利没落的另一个原因是：雅达利创始人布什内尔散漫的管理风格在早期很适合吸引有创造力的开发人员，但公司规模做大后，采用严格的管理制度势在必行，可这又赶走了那些桀骜不驯但有创意的员工，导致公司后续创意枯萎，这是雅达利面临的商业上的第二个小悖论。

第2篇

关键词：信息化；生活方式；设计

检 索：.cn

中图分类号：J0 文献标志码： A 文章编号：1008-2832（2015）05-0026-03

The Changes of Design in Information Life

LI Wei-wei， DONG Zhan-xun（Shanghai Jiao Tong University，Shanghai 200240，China）

Abstract ：Under the background of information society， things around us have been marked with a "information" label more or less. When the mobile phone， computer， Internet and other information products following us anytime and anywhere，the information life is coming quietly. First of all，the paper introduces the features of the information age. Then，it elaborates the changes of design in information life in detail.The main contents include the information life shaping the“new design-meanings”and leading the “new design-thinking”.

Key words ：informatization； life style； design

Internet ：.cn

一、 信息化生活

信息化时代又称之为“后工业时代”，是在工业社会之后，随着信息技术的飞速发展而崛起的一个全新时代。如果把时代比作是一首歌，那么当下时代之歌的主旋律便是“信息化”。在信息化的主旋律下，我们的生活中跳动最多的音符是信息化的“音符”。无处不在的“信息音符”，奏响了一种全新的生活方式――信息化生活。

（一）虚拟生活与现实生活

如果说原子、分子构成了现实的物质世界，那么现代的信息技术构成了一个前所未有的虚拟世界。在传统的生活方式里，围绕在我们身边的都是实实在在的，可视、可触的物质化产品。在信息化时代背景之下，虚拟化的生活方式在人们生活中占据越来越重要的位置。这里所说的虚拟生活，主要是指以网络、信息产品为中心的生活。

传统生活方式中的走亲访友，在虚拟世界里变成了五花八门的网络社交。过去的逛街购物，在虚拟生活中变成了各种网络购物。传统生活方式中的游戏日渐消失，手机游戏、电脑游戏铺天盖地而来。由此可见，在信息化生活方式中，虚拟生活扮演越来越重要的角色。信息化生活是一种现实生活与虚拟生活并存，并且以虚拟生活为主导的生活方式。

以“传统媒体”和“网络媒体”为例。早在1995年，麻省理工大学教授尼古拉斯・尼葛洛庞帝在其著作《数字化生存》中预言了网络化媒体的迅猛发展趋势，如今尼葛洛庞帝所预示的网络化和数字化生活方式真实地笼罩着人们的生活。

（二）物质需求与非物质需求

在工业化时代，人们通过大批量的生产，来满足生活中的物质需求。然而，随着生产水平提高，以及人们消费水平的提高，人们已经不仅仅局限于物质化的需求，对于非物质的需求度越来越高。这种非物质化的需求，进一步促进了非物质设计的发展。这种非物质需求，很大程度上是一种情感化的需求，或者说是一种体验式的需求。比如“3D”影像技术出现，以非物质化的形式出现的，满足的是人们的非物质化需求。

现在人们乐意为了满足这种非物质的需求而买单，这种虚拟化的产品在人们的生活中出现的越来越多。这种新的需求，很大程度上必须要设计来满足，但是传统的设计行业，以物质设计为中心的设计思维、设计方法无法满足这种非物质化的需求。那么我们需要探讨的就是信息化生活方式中，设计会有怎样的新的内涵，同时又会产生哪些新的设计思维，这些新的设计内涵和设计思维对信息化生活产生怎样的影响。

二、信息化生活塑造“新的设计内涵”

时代的演变，带动了众多行业的转型与变革，在设计领域同样也是如此。尽管，关于设计的定义，我们已经有诸多的讨论与诠释，但是讨论仍然在继续，或许设计的一个重要方面就是在于它的可变性、动态性。关于设计的定义也是如此，我们在不断的赋予设计新的内涵，同样的也赋予了设计新的生命力。在信息化生活的影响下，这种“新的设计内涵”主要是指：1、从过去的“设计”向“策划”的转变。2、从“单一产品设计”向“生活方式设计”的转变。

（一）从“设计”到“策划”

在信息化社会中，设计更多的是一种“策划”的概念。传统意义上的设计侧重的是对“物”的设计，研究的重点是“人与物”的关系。在传统工业设计领域中，设计的关注点在于产品如何体现实用功能和审美功能。以空调设计为例，传统的设计中，我们关注的是空调本身的设计，提供功能上、造型上的设计方案。在新的设计内涵下，也就是“策划”式的设计中，我们要考虑的是在家居生活中，新的调温、控温方案，新的使用方式。尽量让空调的功能以一种更加自然的、非侵入式的方式融入到生活之中。让人们在最舒适、最健康的环境中实现调温、控温的功能。那么这种全新使用方式设计，需要的是一种“策划”的思维。不仅仅是考虑“人与机”的关系，而且要考虑“人与人机”的关系。

那么，这种全新的设计内涵必然需要信息化技术的介入，也就是说这种“策划”是信息化生活的组成部分，每一个全新“策划”方案的成型，都丰富了信息化生活。

同样以空调为例，从“设计”到“策划”的转变，塑造了一种以信息化为基础的新的调温、控温方式。在这种“策划”式的设计作用下，人们享受的是一种更加合理的、人性化的调温方式。

在下班回家之前，人们可以通过手机的app来获取家中的温度，并由此决定是否要开启调温设备。此外，温度的调控也不仅仅是局限在室内。室外的温度变化，以及空气质量的变化，都可以很容易的通过智能手机的应用来及时的获取相关的动态信息，从何做出最合理的应对措施。由此可见，通过这种“策划”式的设计，塑造了一种更加合理的信息化的生活方式。

（二）从“产品”到“生活方式”

如果说从“设计”到“策划”的改变，注重的是设计方式的改变，那么从“产品”到“生活方式”的改变就是设计对象的改变。在传统的设计概念中，我们往往认为设计对象是单一的、静态的物质产品创造。然而，在新的设计内涵中，设计的对象不仅仅是单一的产品，更多的是如何通过设计创造出更加合理的、舒适的生活方式。

以“出行方式”为例，在传统的设计概念中，设计在人们的出行方面主要是关注交通工具的设计，这种设计包含了很多技术的因素。主要包含如何提高出行速度，如何保证交通工具的安全性、舒适性等等。可以看出，传统设计的关注的重点落在了交通工具本身的设计上，然而“出行方式”作为生活方式的一个重要方面，仅仅关注交通工具的设计是远远不够的。出行方式应该是一个完整的、系统的体验过程，交通工具的设计也只是这个过程中的一个环节。这种出行方式的设计，在新的设计内涵中将有较大的改变。因此“出行方式”的设计从我们产生“出行的念头”的那一刻就要开始介入。

三、“新的设计思维”引领信息化生活方式

信息化时代的到来，一方面刷新了原有设计的内涵，另外一方面也催生了许多新的设计思维。传统设计思维中，设计的起点与终结点往往是有形的物的创造，而新的设计思维中更加注重的是无形的、非物质的创造及扩展。

（一）“功能超越”的思维

信息化时代创造了大量的非物质形式的产品，这种非物质性使得很多产品的形式与功能相分离。即这种形式不表现其功能， 功能似乎超越了原来意义上的形式。也就是说， 它的外在形式已经不是仅仅表现其功能， 其功能本身变成一种“超功能”。这种功能的超越， 正逐渐使设计脱离物质层面， 而更接近纯精神非物质的层面。以互联网游戏中的电子宠物为例，人们在电脑上给电子宠物喂食物时，这种食物并不以物质层面的形式存在，人们只是看到喂取食物的功能表现。尽管我们可以看到有食物的表现，以及宠物吃食物的过程，但是这些只是为了方便使用者了解信息处理过程而加上的模拟物质层面的表现形式。

“功能超越”思维的另外一个例子是体感游戏的流行。体感游戏是用身体去感受的新型电子游戏。它突破了以往单纯以手柄按键输入的操作方式，而是通过肢体动作变化来进行操作。并且这种游戏的控制对象不以物质层面存在，用户只是在模拟现实中的动作来控制虚拟的游戏情景。

（二）“无形价值”的思维

这里所谈的无形价值主要是指人们的物质需求满足之后，所追求的其它层次的价值。信息时代是建立在物质相对丰裕的工业时代的基础之上，所以以物质设计为中心的设计思维已经不能满足当前的需要。这种无形价值主要包括了审美享受、身份象征、个性品味、精神共呜、人性关怀等等精神层面的价值。无形价值主要是依赖于现代科技而得以实现，在社会现实中创造一种虚拟而又真实的，能够与人产生互动、产生共鸣的服务性设计。

苹果公司是推进“无形价值”这一设计思维的标杆企业。苹果公司关注的是更多的价值（用户体验价值、情感价值、个性价值），更少的物质。苹果的产品除了作为一种身份的象征之外，苹果的无形价值更多的体现在了苹果的服务和苹果产软件方面带来的体验。以iPod为例，现在的音乐播放器产品可以说已经是琳琅满目，那么“果粉们”之所以钟情于苹果的iPod，不仅是因为苹果产品的带来完美欣赏音乐的体验，更是欣赏音乐背后的软件服务系统。

（三） “以用户为中心”的思维

“以用户为中心”的设计又称之为“以客为本的设计”“聚焦用户设计”或者说“移情设计”。以“用户为中心”的设计的核心前提是最好的设计产品和服务源于对潜在用户的需求的了解。在信息化时代，产品更新速度快，新产品层出不穷，要想在这样环境中取得竞争优势，获得用户的认可，就必须要从用户的角度出发，根据用户需求来完善我们的产品。但是，有的时候用户的需求往往是难以把握的，正如乔布斯所说：“用户不知道自己需要什么，除非你把产品摆在他们面前”。因此以“用户为中心”的设计包含了两层含义：第一层含义是直接根据用户的需求、用户调研的结果来形成产品。第二层含义是根据设计师提出的用户需求来形成初步产品，或者提供一种平台、服务，然后根据用户的实时反馈完善产品。在第二层含义也可以叫做“用户参与式”设计。“豆瓣网”、百度贴吧、QQ空间等是比较典型的“用户参与式”设计。这类产品的运作模式是“UGC（user generated content）”，所有内容的生成都有用户的参与，并且由用户自我管理，形成产品内容的良性循环与更新。

四、 结论

在信息化的全新生活方式中，设计被赋予了新的含义，实现了从过去的“设计”向“策划”的转变以及从“单一产品设计”向“生活方式设计”的转变。正如文中所提及的“新的控温方式”正是这种信息化生活方式塑造的新设计含义的一种表现。

信息化生活方式对于设计的另外一个作用是引领着“新的设计思维”。这种新的设计思维主要有“功能超越思维”“无形价值思维”和“用户为中心思维”。正如文中提到的“体感游戏”、“苹果产品”等都是在这些“新设计思维”下的设计产物。

参考文献：

[1] 赵江洪. 设计艺术的含义[M].长沙：湖南大学出版社，1999.

第3篇

关键词：BIM+VR技术；建筑工程；造价管理

1BIM技术概述

BIM技术就是所谓的建筑信息模型，从某种程度来说，其并不是一项装有技术，也不算是纯粹的信息技术，而是单独建筑模型存在，相关领域内的设计人员经常用该技术来具象的诠释自己的设计理念，集中体现物理功能的与使用功能，凸显实用性、适用性，而目前该技术不仅仅是一个仅供观看或发挥表述功能的模型，更多的是一种建筑信息数据的共享资源，参见人员可通过网络来获取项目建设的有关数据，有助于各项工作的顺利推进。

2VR技术概述

VR虚拟现实是屹立于计算机技术之上的一种新技术，其可结构仿真、虚拟现实、参数化设计等技术对某些特定物品或特定场景进行具象化描述，带给用户以真实的视觉体验，仿佛身临其境一般，其有着交互性强、存在感强、感知性强的特点。在生活中我们常常能看到VR的影子，淘宝店铺有VR模式、各视频软件有VR模式，VR彻底颠覆了人们对网络虚拟化的认知，以假乱真的场景让人仿佛沉浸在另一个别样世界中。VR技术已经从电商领域逐步渗透到工程领域之中，且在未来几年有着较为广泛的发展市场，有望得到大力推广。现阶段，国外的一些发达国家在电子游戏、视频拍摄等方面具备了完善的VR产品体系，像索尼、谷歌、微软等大企业已经逐步将VR运用于工业领域之中，更有一些世界著名的设计公司已将VR技术运用到模型测试内，真实度可达百分之九十以上。目前，我国国内VR产品也初见雏形，相关产品的落地速度惊人，与建筑行业有直接关联的设计软件、拍摄与展示设备逐步普及，主要集中于VR样板房展示、设计转换VR平台、云渲染家装等领域。

3BIM+VR技术的技术优势分析

合理运用VR技术，我们可以将BIM信息清楚的展示在世人眼前，有助于“理想可视化平台”打造，能够快速推进建筑行业的转型升级。在工程领域中我们不难发现，设计图、效果图中看到的不一定就是实际的，这种“所见非所得”的状况十分常见，这一方面反映出理想与现实之间确实存在差距，一方面也体现出“建筑工程项目管控难”的窘境，建筑工程项目的实施是需要统筹布局、合理规划、有效运用优势资源的系统性工作，而BIM与VR技术的联动，能够为我们提供解决行业长期所存诟病的新途径，让整个建设过程变得三维化、信息化。

4BIM+VR技术在建筑工程造价管理中的应用研究

4.1投资决策阶段的应用。建筑市场的活力是我们有目共睹的，但只要有投资就会伴随着风险，而将BIM+VR技术引入投资决策阶段，借助其独特优势来帮助建设单位选出最佳设计方案，且能改变原有的工程造价管理模式，对整个项目综合性分析，并通过概预算手段与之前所做过的同类型相似工程进行对比，以便于建设方选出最佳投资方案。除此之外，该技术的有效运用还能提高工程预算的信息化程度，为后期预算管理工作的开展提供便利，将相关信息以数字化的形式保存起来，以便于不同部门查阅，大大降低投资风险。4.2设计阶段的应用。在BIM技术出现以前，工程人熟知的是CAD、SU等制图软件和天正等辅助类插件，虽然这类软件能替代原先手绘平、立、剖、排线、细部做法等图，但还是一种二维平面上的东西，需要老师傅凭借较强的空间想象力才能绘制、才能看懂，且各个图之间往往以对应的轴线相联系，以轴线判断平面位置、立面位置，这样使用时既不方便、也不直观，容易产生纰漏，就连设计人员也不一定能搞清楚现有结果所能打造出何种空间、整体安排上是否存在漏洞或不合理的地方；而SU建模软件是用来做效果图的，虽然直观但却没有详细的数值标注。BIM+VR技术的有效运用，能够在输入信息的基础上创造数字模型，完美的展示建筑工程的立体结构，在后续也可随时调整，改正数据十分简单，且不会像CAD那般，调一张平面图其他得跟着动，一不小心很容易出现纰漏，影响后续施工的开展，且在传统的设计模式中，建筑方案设计、施工图设计、结构设计、水暖电设计是分开的，每个部门在不同的阶段都要完成各自的工作任务，出图也是相对独立、各成体系，也正因如此，在施工时经常会出现不同专业间相互冲突、“打架”的问题，而在运用BIM+VR技术之后，能够将各个专业的内容组合成一个包含所有信息的模型，可在三维模型的帮助下对原设计图进行修改，将建筑工程项目中的工程量变化联系到一起，促进工程预算的准确性。方便各部门间的相互协调，做到统筹兼顾，其优势功能远超我们的想象。4.3招投标阶段的应用。我国的建筑工程项目建设全过程在相关部门的严格把控与相关法律法规的加持下逐步走向制度化、正规化道路。除了一些不需要招标的特殊情况外，大部分不需专利或专有技术的项目都会采用公开招标的形式，为的是让业主方能够在满足资质条件的企业中寻找出对项目有深层理解、能带来最大收益的合作单位。不论是EPC总承包模式抑或者设计、施工、监理分招的情况都需要经过评标委员会的讨论后方能选出一、二、三中标候选人，评标环节就显得至关重要。传统的设计评标设计单位需要出施工图、效果图等纸质文件（电子标除外），内容不够直观、彼此间的对比性差，评标专家也很难在诸多的图幅页中寻找到设计纰漏，若采用BIM+VR技术，即使看不懂施工图的人也能在可自由穿梭的虚拟现实空间中发现出设计中切实存在的一些问题，更别说身经百战的评标专家了，这样能大大提高评标的准确度，为甲方选出质量优、效果优、可行性与性价比最好的设计方案。我们都之知道设计对建筑工程造价的影响可高达百分之七十，优质设计被选出后自然能起到降低建设成本的效果。当然BIM+VR技术也可以用于施工项目招标中，业主或招标公司在撰写招标文件时一般会包含设计内容，但传统文件以纸质图册或CAD图的形式呈现，不够直观，也不利于施工单位细致掌握项目情况与设计要求，而在BIM+VR技术的加持下，施工单位可直观地看到相关内容，加深对项目的理解，更有针对性的思考材料与设备的供应等具体问题，编纂好施工组织计划，递交出最优施工方案，甲方所委托的评标专家再丛中择优选择，可谓锦上添花。4.4施工阶段的应用。首先，在施工阶段我们可利用VR虚拟现实技术来全面提升对项目的感知度，在具体项目施工的过程中，通过VR体验能有效改善三维模型统计分析的弊端，提高相关管理人员的感知度，让其对施工细节与工程全貌有更为深入的理解。借助BIM+VR技术与计算机设备进行模拟后，使用人员可以在限定的范围内获得仿真体验，方便其作出正确的预算管理判断，提高管理水平，在实际操作中体验者可在模型中细致入微的观察某个关键部位的内部构造与表层外观，对施工过程中所产生的成本进行仔细的记录、计算，积累原始信息后以此制定出科学的预算方案。比如在建筑给排水管道施工中，相关人员可通过该技术事实加入安装过程，从管道的端口处开始，沿着施工人员预定的安装线路在由浅入深的了解工程进展，看看原有的设计是否合理、是否存在操作失误、是否显示出质量问题，发现不良状况后及时作出判断、选出对策及时纠正，避免窝工、返工情况的发生，在降低施工成本消耗的同时，为日后维护工作的开展创造便利条件。其次，将BIM+VR技术引入到施工预算管理中，能提高预算的精准度，有着真切的显示意义，BIM技术的应用可从一定程度上避免传统预算软件中所存在的一些弊端，采用适宜且科学的方式构筑建筑模型，为后续管理工作的开展提供准确的数据支撑，在与VR技术进行联动后，更能打破预算管理中的时空限制，可在从项目所在地的实际环境中获取大量相关信息，深入了解项目的普遍性与特殊性，反过头思考现阶段所用预算管理方式中的问题，以免出现不必要的浪费。BIM软件可形成集成数据库，真实反映工程施工的客观状况，有助于相关人员对每个具体环节的把控，且在该技术的加持下，我们可以将进度管理与BIM模型结合到一起，去思考其与成本间的关系，大量搜集数据信息以提高管理水平。在建筑工程施工阶段，施工流程的确定的是预算管理的前置条件，所以应合理运用VR技术，在真实情景中对工程项目进行换分，再具体计算每个项目预计所需费用，尽可能地缩小实际成本与预算成本间的距离，努力完成成本控制目标，并需要将施工进行时的预算数据变化及时反馈到公共信息共享平台中，标注清晰，实现动态化预算管理，着重增强的管理效果。若出现预算数据远远偏离实际成本的情况，相关人员需要及时对BIM模式进行优化的处理，看看到底是哪里出了问题，以便于对施工阶段全内容的把控。总的来说，VR与BIM两种技术相结合的优势就在于可视化管理，能从建筑模型中获取到各类所需的造价信息，提高数据计算的精准度，模型中的预算管理是实际预算管理工作开展的有效参照，对资金的科学配置、合理使用有着至关重要的作用，相比于传统的数据表格、预算图而言优势显著。4.5竣工结算阶段的应用。在建筑工程项目竣工结算阶段，我们可以将BIM技术与审计资料相结合，从BIM技术所创建出的中央数据库，调出工程项目合同、工期、变更、价格等关键信息，不仅有助于信息共享，还能在结算阶段迅速找寻到所需数据。一般情况下，审核员往往只需要从BIM数据库中抽调竣工结算的有关内容便可无阻碍的完成结算工作，有效提升竣工结算效率与整体质量，极大程度上地避免错误产生。

5结束语

综上所述，我们不难看出BIM+VR技术的优势所在，相关工作者应努力学习相关知识、积极将其运用于造价管理工作中，实现对建筑工程项目的全过程把控，在岗位上谋求突破创新，为我国建筑行业的发展贡献出自己的一份力。

参考文献：

[1]王焕平.全过程造价管理在工程咨询企业中的应用研究[J].居舍,2018(30):137.

[2]范美玲.BIM关键技术及其在公路工程造价管理中的应用[J].交通世界,2018(26):157~158.

[3]李修强.BIM技术应用下的工程造价精细化管理分析[J].价值工程,2019(10):44~46.

[4]刘渊.VR虚拟现实和BIM技术在安装工程预算中的应用[J].住宅与房地产,2018(28):38.

[5]谭喆,张成元,陈湘俊,刘国锋,易威.VR虚拟现实和BIM技术在安装工程预算中的应用[J].智能建筑与城市信息,2018.

第4篇

蝈　蝈

法拉利的“一对一”关怀

北京车展亮相可能性：＞95％

法拉利展台上最惹人瞩目的当属612 Scaglietti该车型也为法拉利新推出的One-to-One个性化定制项目揭开了帷幕。

凭借一系列全新配件以及Carrozzeria Scoglietti项目提供的各套方案，法拉利致力于让旗舰车型612 Scagoelli的每位车主都能完全根据自己的爱好来打造爱车。这辆V12法拉利旗舰车的最大特色就是覆盖整个座舱顶部的变色全景天窗。这款天窗的非凡之处，在于它由电致变色玻璃制成，按下按钮即可调节射入座舱的光线强度，让乘客既能体验驾驶敞篷车的，又能享受轿车的舒适与安全。

我们可以猜测，在4月底的北京车展上，我们在法拉利展台肯定也能看到类似日内瓦车展那样的“工作室”场地。在这块场地上车主可以要求技师现场拼装自己的612 Scagletti跑车。就如同在高级裁缝店一样，车主可以与法拉利专家咨询协商，挑选自己所需的零件和材料。法拉利专家们则根据车主的要求和品位为其倾力打造一款专属跑车。

大众Ssirocco

北京车展亮相可能性：40％

34年前，也是在日内瓦车展的现场，大众汽车了第一代的Sclrocco。34年后，大众汽车再度将这一曾经陷入沉寂的著名品牌推向全世界。作为一款承袭了前辈盛名的跑车，全新设计的Scirocco使用了大众汽车曾于2006年亮相的IROC概念车的大量设计元素，同时设计更加完美、实用。在融合了最新设计理念、领先技术装备的同时，更延续了大众汽车一贯的造车理念，是一款既彰显时尚前卫的运动气质，又能满足驾驶者日常功能需求的全能跑车。

早在Scirocco诞生之前，几乎全球的媒体都预测这款车将会取得巨大的成功。如此大胆的预测并非毫无道理：以如此惊艳的外形和大众高品质工艺的结合，消费者没有理由去拒绝购买Sclrocco的冲动。大众汽车集团董事长文德恩博士也表示：“我相信Scirocco将成为大多数消费者的梦想之车!尽管我们采用了很多高端技术装备，但它的价格却能让大多数消费者梦想成真。”

BMW VisiDR EfficientDynamics概念车

北京车展亮相可能性：80％

这款概念车以BMWX5为设计原型，并首次在BMW车系中应用BMW高性能混合动力技术(BMWActiveHybrid Technology)。

它使用一款2.0L的4缸柴油发动机和电动机作为动力来源，总输出功率达165kW，0～100km/h的加速时间为8.9s性能可以说是SUV中的翘楚。最让人难以相信的是这款车在欧盟标准下的平均油耗仅为6.5L/100km二氧化碳排放值仅为172g/km。在它的细分竞争市场这已经是驾驶乐趣与经济性的最好统一。看来，BMW的雄厚技术实力，让它们轻易就在新能源汽车领域一鸣惊人。

顺便要提一下的是：全球首款7速双离合器变速器将作为选装设备出现在BMWM3敞篷轿跑车、双门轿跑车及轿车上，这也是该变速器首次应用在BMW车型上。这似乎也意味着BMW正式放弃了自己研发多年的SMG变速器(目前应用于M5、M6车型中，动力表现良好，但在市区道路的平顺性很差)，转投双离合变速器方向。不出意外的话，下一代的M5、M6也将抛弃SMG，投入双离合变速器的怀抱。

现代HES-5概念车

北京车展亮相可能性：50％

Genesis向人们证明了现代汽车的设计能力，新亮相的HED-5概念车则在MPV领域掀起了另一场革命。

在这款6座MPV概念车型的开发过程中，Recaro、Bayer、LG等国际知名品牌纷纷投入自己的新产品，为HED-5概念车提供了优质的材料和结构设计方案。为了延续MPV车型对前、中、后排乘客便利性的照顾，HED-5概念车采用了多变的座椅组合方案。前排副驾驶座椅可以面向后排安置，为车内设计出一个小型的会议场所。如果是在休闲场合，在驾驶员专心驾驶的同时，车内其他乘客可以方便地享受LG为他们带来的新技术，互联网、电子游戏、观赏电影或者打电话。现代汽车为HED-5概念车提供了几乎所有MPV乘客能想到的事情，当然，上厕所除外。

在动力上，HED-5概念车将反搭载一款双涡轮增压柴油发动机峰值输出功率和扭矩将分别达到212hp和461Nm，搭配一款6速自动变速器。在这一款不可能投入量产的汽车身上，我们看到了现代汽车下一动机升级计划中的一个作品。普通消费者有望在2010年左右体会到现代汽车下一代“动力核心”的表现，来扭转目前现代汽车“机”不如人的尴尬现状。

看来，在Genesis之后，现代汽车试图用自己对汽车的理解，来重新定义MPV车型。

丰田iQ微型车

北京车展亮相可能性：10％

之所以不期望能在北京车展上看到这款车，主要是因为它是丰田专为欧洲市场打造的一款精品微型车。按照丰田汽车的习惯，欧洲的热销产品一般会在3～4年后来到中国。喜欢这款车的观众，可以满怀希望地等待2010或者2012年的北京车展了。

在2007年的法兰克福车展上，这款车还打着“概念车的后缀。现在，它已经正式加速了量产的步伐。

它的车身长度还不到3m但是可以轻松地搭载3名成年人和一名儿童(或者一个行李箱)。之所以不是4名成年人，是因为这款车采用了3+1的座位设计，第4个座椅(儿童座椅位置，也可以放置物品)要大大小于其他3个成年人座椅。在目前新生代成长起来的市场，一对夫妇与一个婴儿的组合将成为厂商争夺的对象。对车型的设计能够如此体贴，丰田能够在全球市场成功便在情理之中了。

Volvo XC60

北京车展亮相可能性：约100％

全新沃尔沃XC60的配置里面，最引人注目的是城市安全系统(City Safety)――这种独特的安全系统能够帮助司机减轻甚至避免在市内交通拥挤时所经常发生的低速碰撞和追尾事故所造成的伤害。

如果有可能撞到前面的汽车而司机未能及时做出反应，XC60的城市安全系统系统会自动开始制动，避免追尾事故的发生。“我们是世界上第一个将此安全功能作为标配的汽车厂家。城市安全系统证明全新XC60是沃尔沃有史以来生产的最安全的车型。这款车可以说是我们多年来在安全领域所积累的技术，经验与理念的集中体现，其中既包括事故预防方面也包括碰撞中对乘员的保护方面，”沃尔沃

汽车总裁兼首席执行官弗雷德里克・埃普说。城市安全系统与新近推出的带自动制动功能的碰撞警示系统相结合，意味着沃尔沃汽车公司现在可以提供任何车速下的自动制动功能。

全新沃尔沃XC60将装备285hp的6缸涡轮增压T6发动机，其最大扭矩不低于400Nm，而且从1500rpm开始就可提供最大扭矩，从而获得了极快的加速与平稳的行驶性能。

萨博9-X BiCIBubrid概念车

北京车展亮相可能性：＜50％

作为一个不断创新的汽车品牌，saob萨博也在日内瓦车展上推出了全球首发的saab萨博9-X BioHybria概念车。萨博9-XBioHybrid概念车体现了Saab萨博在小型车上未来的发展趋势。它的设计理念是要体现年轻消费者所看重的元素――前卫的外观、可靠的性能和高科技通讯。

萨博9-X BioHybrid概念车进一步延续Aero X和前款9X概念车的设计主题，基于通用汽车下一代混合动力系统的200hp、14LBioPowet涡轮发动机的超高效动力，显示了结合使用生物乙醇燃料与通用下一代混合动力系统来创造杰出效率和性能的潜能。

通用下一代混合动力系统不仅进一步降低了燃料消耗和二氧化碳排放，其锂离子电池和极高的动力能力所捕获的能量和电力，比目前的通用混合动力系统更高。混合动力系统可增加加速动力，实际上也改善了油门反应，这可进一步缩小发动机的尺寸，同时减少燃料消耗。Saab萨博9-X BioHybird同时也会收集太阳能。天窗内的太阳能电池充分利用了这一免费的能源。

英菲尼迪FX50

北京车展亮相可能性：70％

作为豪华市场的后起之秀，英菲尼迪FX50想要挑战SUV领域的Q7、卡宴等重量级对手，不得不采用一些杀伤力很实际的手段：更便宜的价格和更有震撼力的外观。当然，想让消费者舍弃Q7、卡宴而选择FX50，充足的动力性是不可或缺的。

FX50装备的是日产全新的V85.0L发动机，比前辈FX45在排量上足足大了0.5L，最大输出功率扭矩分别达到390hD和500Nm。经历十几年的追捧，日产目前已经进入发动机更新换代的关头，上一代FX45的VK45发动机理所当然地要被VK50所取代，来赋予FX50更加凶猛的性能。

福特福克斯CC

北京车站亮相可能性：80％

福克斯CC的亮相，将和现有的福特福克斯3门、4门、5门轿车、5门旅行款以及运动型ST等车型一起，进～步丰富新福特福克斯家族并使福克斯成为福特车系中型号类别最为齐全的品牌。此外，高性能的全新福特福克斯RS车型也将于2009年精彩登场这将是新福特福克斯家族激动人心的收官之作，为福克斯系列的传奇经历画下一个圆满的句号。

作为福特汽车的合作伙伴，Pininfarina公司担纲了福特福克斯CC的设计、工程及制造。此次再度启用其Bairo工厂，为福特打造全新设计、自动折叠硬顶的福特福克斯CC。

牢固的车身架构加上精确的悬架和转向系统，新款福克斯CC不仅沿袭了福克斯优异的操控性能，还在欧洲市场上标配了EPS(紧急制动辅助系统)和EBA(电子制动辅助系统)，为驾乘者提供了更加出色的安全性保障(这也是敞篷车反复强调的地方)。

世爵C8 Aileron

北京车展亮相可能性：90％

在日内瓦车展上，世爵了搭载V8引擎的第二代C8 AileronGT跑车，向世人展现了它独特的跑车风范。

第5篇

*年文化工作简要总结

一、强化效能建设，机关“作风建设年”活动取得成效

开展“作风建设年”活动是机关效能建设的重要举措，我局认真贯彻落实市委有关文件精神，在全系统组织开展“作风建设年”活动。通过开展“作风建设年”活动，进一步解放思想，转变观念，改进作风，振奋精神，推动当前工作和全年目标任务的圆满完成，推动*和谐文化建设的快速形成。一是认真开展“崛起*”大讨论活动。围绕“建设和谐文化、促进*全面崛起”这一主题进行广泛的学习和讨论，使大家切实增强事业心和责任心，提高服务意识和行政水平，为*经济发展提供良好的文化服务。二是扎实推进“作风建设年”活动。局党组召开专题会议，及时成立局系统“作风建设年”活动领导小组，精心制定活动计划，并在全系统召开专题动员会，部署落实“作风建设年”活动。在活动中加强对“四条禁令”执行情况的内部督查，切实转变工作作风，提高工作效能，优化服务环境。三是广泛征求意见，认真查找作风建设方面存在的问题和不足。在采取多种形式广泛征求意见的基础上召开专题民主生活会，对照倡导的“八个方面良好风气”和省机关效能建设“四条禁令”进行自查自纠，每人写出自查报告。四是认真制定整改方案，明确整改重点，提出整改措施。进一步完善了机关内部一系列规章制度，充实细化了政务公开相关内容，进一步规范办事程序和办公秩序。五是认真开展“三服务一争创”活动。根据市里的统一部署，我局相关科室、窗口与文化市场行政执法大队积极参加“三服务一争创”活动，召开活动动员会，提出争创目标。通过“部门与您零距离”栏目，向社会作出承诺，诚心接受群众的监督，同时根据市里统一部署，积极开展现场服务活动，就各自工作职责向现场市民作了介绍和宣传，接受咨询，提供服务，并分发了各类宣传资料800余份，取得了较好成效。

二、注重特色，城乡群众精神文化生活丰富多彩

群众文化活动是文化事业发展的重要组成部分，是丰富群众精神文化生活、凝聚人心的重要途径。去年以来，我市群众文化活动精彩纷呈，春节期间社会文化活动香溢城乡。全市有40多条龙灯，50多对狮子舞动在城乡各地；组织在城乡各地演戏200多场，放映电影300多场，向农村送春联达5000余幅，送书下乡3000多册，元宵节的“崛起*”大型猪年龙狮会活动，组织了三条龙灯进城闹元宵，有近10万群众观看了龙灯活动。配合市委宣传部开展了以“建设和谐文化，促进乡风文明”为主题的“新农村建设文化年”活动。新农村建设文化年启动仪式暨游埠镇“?水之春”文艺晚会，吸引了近六千多名观众观看演出；与市信用联社共同举办的“信合杯”全市农民卡拉OK大奖赛，使一批有一定潜力的青年农民歌手脱颖而出；与市农办联合举办的新农村建设图片展，广泛受到观展农民的好评；“种文化”百村赛暨诸葛村家族民间艺术大展示活动成效显著，在*日报、*晚报、*日报等媒体被广泛宣传；杨梅节开摘仪式文艺表演和杨梅王擂台赛文艺演出，为杨梅文化旅游品牌的打造进行有效宣传；*塘端午节龙舟赛活动热闹非凡，丰富和弘扬了当地传统民俗文化；全国三国文化暨第15次诸葛亮学术研讨会文化活动，邀请了全国14个省市近100名专家、学者来兰参加研讨会，隆重的诸葛亮后裔祭祖大典活动、精彩的文艺专场演出，吸引了全国20多家媒体记者来兰进行采访报道。全年来共组织各类文艺演出20余场，参加演出节目320多个，参与演出人员2500人次，观众达10万人次。尤其是为配合市委宣传部开展的乡风文明“百星”评选活动，我局会同市广电台、兰江导报策划组织了“感动*”“百星”颁奖文艺晚会。晚会形式新颖，内容丰富，电视短片放映、大型歌舞、摇滚快板、情景表演等形式相互穿插在整个颁奖过程中，掀起晚会一浪浪，赢得观众一阵阵雷鸣般的掌声，使现场始终涌动着温情的暖流，文明“百星”深深地感动了*。

三、立足基层，农村文化建设工作扎实推进

去年，我市在巩固提高“东海文化明珠”镇乡与文化特色村创建活动的基础上，着力启动村级文化阵地建设，不断推进农村文化建设工作。在“东海文化明珠”创建工作中，我局加大投入、完善设施，对已创建的8个“东海明珠”镇乡进行巩固与提高，使其最大效能地发挥文化阵地功能。在文化示范村（社区）创建活动中，我局注重特色创建和典型示范作用，20*年上半年在诸葛厚伦方村召开了村级文化建设现场会，启动了我市村级文化建设的序幕，研究制订我市农村文化建设实施工程各项规划，做好农村文化建设实施工程专项资金的各项资料申报工作；建成村级文化活动中心22个，村文化室44个，农村图书流通点9个。其中室内活动场所28000平方米，图书8万余册，户外活动场所7万多平方米。20*年先后有灵洞乡洞源村、诸葛镇厚伦方村获得*省文化示范村称号；有*村等5个村、*社区等4个社区获得*市文化示范村与文化示范社区称号。

文化信息资源共享工程20*年建成通过考核验收，顺利实现了与农村党员远程教育工程的联网，并正式开通了29个农村信息网点。去年年底，*市文化信息资源共享工程现场会在我市召开，省、*市相关领导对我市文化信息资源共享工程建设工作给予了充分肯定。同时，根据我市广播电视“村村通”工程的规划目标，我局积极配合市广电台扎实推进“村村通”工作，抓住重点、破解难点，争取经费、克服困难，提前一年圆满完成广播电视“村村通”工作任务，并顺利通过考核验收，成为*各县市中率先完成“村村通”工作的县级市，得到了*市考核组的充分赞扬和肯定。

四、注重保护传承，稳步推进非物质文化遗产保护工作

非物质文化遗产的保护和申报是我局的重要工作之一。20*年在前一阶段普查的基础上，我局广泛开展宣传活动，组织开展了第二个全国文化遗产日系列活动，组织*摊簧、断头龙、游埠狮子、粮食砌、根雕、孔明锁、织带等我市传统民间艺术项目近一千多名民间艺术制作者，在市和平公园举行民艺制作现场展示活动，吸引近万名市民到场观看，并通过《兰江导报》、《*日报》、*电视台等媒体进行有效宣传，取得了良好的社会宣传效果；组织水亭乡《断头龙》和*摊簧《含羞草》赴杭州参加省文化厅组织的吴山广场民间艺术花会表演，受到各级领导和广大群众的一致好评。同时，积极开展非物质文化遗产保护项目申报工作，《黄大仙传说》、《断头龙》、《诸葛后裔祭祖》、《粮食砌》、《诸葛古建筑营造技艺》等五个项目被公布为*省第二批非物质文化遗产保护名录。其中，《黄大仙传说》、《断头龙》、《诸葛古建筑营造技艺》等项目经省文化厅推荐上报，被公示为国家第二批非物质文化遗产保护项目。此外，我局制定了非物质文化遗产普查工作实施方案，召开了全市各镇乡（街道）文化站长专题工作会议，对我市非物质文化遗产普查工作进行了具体部署，各镇乡(街道)行动及时，举措落实，进展顺利。到目前为止，已有4个镇乡（街道）率先完成了非物质文化遗产重点项目调查表的制作工作。

五、注重繁荣创新，文艺精品创作硕果累累

一年来，我们把繁荣文艺精品创作作为推进文化大市建设的一项重要工程常抓不懈，坚持贴近群众、贴近生活、贴近基层，贯彻文艺创作“二为”方针，弘扬主旋律，提倡多样化，注重文艺作品的思想性、艺术性、教育性，充分调动文艺创作队伍的积极性，创作了一批思想内容深刻丰富、反映*时代特征、人民群众喜爱的优秀作品。在*省第三届群星奖比赛中，由市文化馆创编的*摊簧《含羞草》荣获创作、表演双银奖；在*省第四届民族器乐“香溢杯”比赛中，我市*的笛子独奏荣获专业B组演奏一等奖；我局胡斌同志在*市新农村婺剧票友大赛和*省新农村婺剧票友大赛中分别荣获金奖；在省纪委和省委宣传部联合举办的反腐倡廉书法比赛中，由我市选送的国画作品《花鸟》荣获二等奖、书法作品荣获优秀奖；一年来在各级刊物发表的论文4篇荣获国家级奖项，6篇荣获省级奖项。

六、突出工作重点，认真做好文物保护管理工作

20*年我局紧紧围绕文物保护“十六字”方针，扎实有效地开展文物保护基础工作。针对我市文物维修经费紧缺而抢救保护任务重的矛盾，我局想方设法克服各种困难，多方筹措资金组织抢救维修包括国保单位诸葛春晖堂，省保单位西姜祠堂、下孟塘上族祠，市保单位永龄塔、严氏家庙、药皇庙、维则堂、上戴祠堂在内的10多处各级文保单位；根据要求投入30余万元委托专业资质单位编制了《芝堰村建筑群保护规划》，完成初稿后，召集有关部门召开了初步论证会，对该规划进行了补充和完善，目前已报省文物局进一步论证并报国家文物局审批；配合建设规划部门完成了历史文化名城修建性详规的编制，以及永昌古街和虹霓山古村落二处省级历史文化街区、村镇保护规划的编制。

在做好各项文物保护基础性工作的同时，我局根据上级统一部署，启动开展了全国第三次文物普查工作，及时召开了*市第三次全国文物普查动员大会和领导小组成员单位联席会议，制定了*市第三次全国文物普查工作实施方案和宣传工作方案，成立了普查组织机构和工作队伍，落实普查经费，购置普查设备，加强普查人员的文物普查专业培训，为下一步野外调查和信息数据登录工作作好准备，普查工作开展进度在*市名列前茅。积极争取省级文物保护利用示范项目，促进文物事业发展。在综合分析我市文物保护利用工作实际的基础上，根据《*省文物保护利用示范项目管理办法》，申报诸葛?长乐村民居为文物保护利用示范预选项目，目前经省文物局专家组初步审核通过并制定了预选项目的实施方案，已得到文物专项经费的重点扶持。盼望已久的博物馆建设工作在20*年取得了实质性进展。我局在深入考察调研的基础上，结合*实际提出建设规划方案，市政府常务会讨论后确定了规划方案和项目建议书，并经发改部门审核立项，做好工程设计方案的招投标和基建经费落实等前期筹备工作，为下一步正式动工兴建打下坚实基础。

七、规范文化市场管理，进一步推动文化市场的繁荣发展

去年我市文化市场管理工作紧紧围绕“全国文化市场行政执法队伍建设年”活动和我市的“三服务一争创”活动，严格按照“改善服务、文明执法、依法行政”的要求，在规范整顿文化市场、促进文化产业健康发展上取得了新的成效。组织举办各类法律、法规宣传教育学习会，有效引导经营业主守法经营、规范经营；开展“打击非法预装计算机软件和打击网络侵权盗版专项整治行动、打击“黑网吧”、第九届音像市场专项整治宣传周等专项整治活动，始终保持对全市文化市场的监管力度；根据我市文化市场的特点，积极主动地调整执法人员值班时间，实行错时值班制，切实增加日常稽查频率。在对印刷企业管理上，不断提高服务意识、强化服务手段，坚持管理促发展、管理促繁荣的服务宗旨，切实做好印刷企业的管理服务工作，并配合协助市印刷行业协会做了大量工作。就印刷设备、厂房面积、业务经营、消防安全等情况走访检查了全市120余家印刷企业，对其中存在问题的29家企业发出整改通知书，督促整改；在走访检查的基础上，帮助超范围经营的5家印刷企业从原来的其他印刷品经营企业升格为包装装潢印刷企业，使企业经营规模上了一个大台阶；市凯迪恩彩印公司投资2000多万元的技改项目提前半年建成投产，市今日纸箱厂投资800多万元的进口纸箱生产设备于20*年9月投产；万盛达实业有限公司的“万盛达”商标荣获中国驰名商标称号；同时，*万盛达实业有限公司、*双安医药包装有限公司荣获工商信用3A级企业称号，*凯迪恩彩印有限公司、市出口包装纸箱厂、钱村福利包装厂荣获工商信用2A级企业称号。为迎接党的十七大的胜利召开，市文化市场行政执法大队在全市开展了以“净化文化市场、迎接党的‘十七大’”为主题的文化市场系列整治月活动，规范我市文化市场秩序，为党的十七大胜利召开营造良好文化市场环境。全年共出动执法人员922人次，检查经营单位1711家次，查处违法经营单位（案件）72起，收缴非法音像制品4492盒（张）、非法出版物1310册（张）、取缔“黑网吧”3处，没收非法电子游戏机及地面卫星接收设施9台（套），拆除违规地面卫星接收设施65座，收缴违规地卫设备7套，取缔无证经营地摊21处。同时根据中央、省委的指示精神，我局会同市广电台认真开展卫星广播电视转星调整工作，在规定期限内顺利完成我市转星调整工作任务，得到了省广电局副局长铁国强的充分肯定。

第6篇

论文摘要：随着虚拟现实技术的出现，城市规划建设发生了革命性的变化。而虚拟现实建模语言VRML正是相应其产生的，人们可以根据自己的丰富的想象力模拟构造出任意模型，从而实现城市规划的预见。当然，也可以从模型中发现缺点和不足，从而做进一步的改进和完善。本文正是基于这种技术和VRML开发工具实现了城市的仿真，能够使政府规划部门、项目开发商、工程人员及公众可以从任意角度，实时互动真实地看到规划效果，更好地掌握城市的形态和理解规划师的设计意图，公众的参与也能真正得以实现。

本文研究的主要是虚拟现实技术在城市规划领域中的应用。意义在于针对现代城市建设的盛行，利用环境学、工程学、规划设计等的综合，将虚拟现实技术运用其中，实现对城市的仿真，更真实、鲜明、生动地展现城市面貌，便于对城市规划的可行性研究，有利于城市的规划，建设和完善。

Abstract ：The city planning and layout have been revolutionized by the advent of the virtual reality technology. And Virtual Reality Modeling Language happens to come into being going with it. People could construct any model according to his imagination， consequently the expectation of the city planning can be achieved. Certainly we could find out the error and insufficiency， so that we could modify and improve it. The article bases on this technology and VRML exploitation tool to implement city emulation. It can make government layout department， project developer， engineering person and public set eyes on layout result in spots and commutatively by applying VR technology， and make them grip the city’s conformation and understand the purpose of the designer， and the participation of the public could come true.

This paper is mainly about the application of the virtual reality technology to the city planning. The significance is that it can realize city emulation by applicating euthenics， engineering， layout and VR technology. Consequently we can show the more real， brilliance， dramatic city’s visage， so that it makes the feasibility research of the city planning more simple and it in favor of city planning， city’s construct and city’ perfect.

Keywords ：Virtual Reality；City planning；Modeling；Emulation

第一章 绪 论

1.1 什么是虚拟现实技术

虚拟现实是计算机模拟的三维环境，是一种可以创建和体验虚拟世界（Virtual World）的计算机系统。虚拟环境是由计算机生成的，它通过人的视、听、触觉等作用于用户，使之产生身临其境的感觉的视景仿真。它是一门涉及计算机、图像处理与模式识别、语音和音响处理、人工智能技术、传感与测量、仿真、微电子等技术的综合集成技术。用户可以通过计算机进入这个环境并能操纵系统中的对象并与之交互。

虚拟现实不是真的，也不是现实，它只是一个在桌面上可实时地做交互式三维图形用户界面的工具。就像窗口系统及鼠标驱动用户界面一样，虚拟现实可使计算机的运用更加有效、透明。根据设计者的构想，用户可以沉浸到数据空间中，将用户在一定时间内与现实环境相隔离，然后投入到可实时交互的虚拟环境中，并且驾驭其中的数据，使人有一种身临其境的感觉。

虚拟现实是一门综合技术，它以计算机技术为主，综合利用计算机三维图形技术、模拟技术、传感技术、人机界面技术、显示技术、伺服技术等，来生成一个逼真的三维视觉以及嗅觉等感觉世界，让用户可以从自己的视点出发，利用自身的功能和一些设备，对所产生的虚拟世界这一客体进行浏览和交互式考察[1]。

虚拟现实有三大特点：浸沉感、交互性和构想性。

浸沉感指的是人浸沉在虚拟环境中，具有和在真实环境中一样的感觉；

交互性指在虚拟环境中体验者不是被动地感受，而是可以通过自己的动作改变感受的内容；

构想性指虚拟的环境是人构想出来的，因而可以用以实现一定目标的用途。

1.2 虚拟现实技术的发展前景

虚拟现实（Virtual Reality，VR）是近来计算机网络世界的热点之一，在社会生活的许多方面有着非常美好的发展前景，更是数字地球概念提出的依据和基础技术。

虚拟现实的应用领域十分广泛，主要在工程设计、计算机辅助设计（CAD）、数据可视化、飞行模拟、多媒体远程教育、远程医疗、艺术创作、游戏、娱乐等方面。 Web的出现更使虚拟现实技术引起人们普遍的关注。人们对它寄予厚望，希望利用这个技术使世界各地的人，可以在三维环境下交流。多个用户可以进行基于文本的或是声音技术的闲谈，在网上建立一个真正的三维社区已不再只是梦想中的事[2]。

虚拟现实发展前景十分诱人，而与网络通信特性的结合，更是人们所梦寐以求的。在某种意义上说它将改变人们的思维方式，甚至会改变人们对世界、自己、空间和时间的看法。它是一项发展中的、具有深远的潜在应用方向的新技术。利用它，我们可以建立真正的远程教室，在这间教室中我们可以和来自五湖四海的朋友们一同学习、讨论、游戏，就像在现实生活中一样。使用网络计算机及其相关的三维设备，我们的工作、生活、娱乐将更加有情趣。因为数字地球带给我们的是一个绚丽多彩的三维的世界!

我们相信社会的发展和技术的创新使这一切在世界的任何地方都能做到，再不需等待可望而不可及的将来，或许就在十年以后，或许二十年以后。

1.3 国内外虚拟现实技术的研究概况

美国是VR技术的发源地。美国VR研究技术的水平基本上就代表国际VR发展的水平。目前美国在该领域的基础研究主要集中在感知、用户界面、后台软件和硬件四个方面。

在当前实用虚拟现实技术的研究与开发中日本是居于领先位置的国家之一，主要致力于建立大规模VR知识库的研究。另外在虚拟现实的游戏方面的研究也做了很多工作。但日本大部分虚拟现实硬件是从美国进口的。

在VR开发的某些方面，特别是在分布并行处理、辅助设备（包括触觉反馈）设计和应用研究方面，在欧洲英国是领先的。到1991年底，英国已有从事VR的六个主要中心，它们是WIndustries（工业集团公司），British Aerospace（英国航空公司），Dimension International，Division Ltd，Advanced Robotics Research Center和Virtual Presence Ltd（主要从事VR职产品销售）[3]。

和一些发达国家相比，我国VR技术还有一定的差距，但已引起政府有关部门和科学家们的高度重视。根据我国的国情，制定了开展VR技术的研究，例如，九五规划、国家自然科学基金会、国家高技术研究发展计划等都把VR列入了研究项目。 在紧跟国际新技术的同时，国内一些重点院校，已积极投入到了这一领域的研究工作。

北京航空航天大学计算机系是国内最早进行VR研究、最有权威的单位之一，他们首先进行了一些基础知识方面的研究，并着重研究了虚拟环境中物体物理特性的表示与处理；在虚拟现实中的视觉接口方面开发出了部分硬件，并提出了有关算法及实现方法；实现了分布式虚拟环境网络设计，建立了网上虚拟现实研究论坛，可以提供实时三维动态数据库，提供虚拟现实演示环境，提供用行员训练的虚拟现实系统，提供开发虚拟现实应用系统的开发平台，并将要实现与有关单位的远程连接[3]。

浙江大学CAD&CG国家重点实验室开发出了一套桌面型虚拟建筑环境实时漫游系统，另外，他们还研制出了在虚拟环境中一种新的快速漫游算法和一种递进网格的快速生成算法。

哈尔滨工业大学计算机系已轻成功地虚拟出了人的高级行为定人脸图像的合成，表情的合成和唇动的合成等技术问题，并正在研究人说话时头势和手势动作，话音和语调的向步等。

还有其他一些大学在虚拟现实发面取得了骄人成绩，在这里就不再介绍了。总之，虽然我们和其他一些发达国家相比还存在差距，但我国的发展前景还是很光明的，需要大家的不懈努力。

1.4 本文研究的主要内容

本文主要是介绍了虚拟现实技术极其应用，及其相应的实现工具VRML语言。通过对城市的模拟设计，更深入的了解虚拟现实技术及掌握VRML语言的使用。

第一章主要讲了虚拟现实技术的基础知识、发展前景以及现今国内外的发展状况。以便让读者对虚拟现实技术有一定的了解。

第二章主要讲了虚拟现实技术的实现工具VRML语言的发展历史，虚拟现实与VRML的联系以及VRML的创作原理等，目的是使得读者可以很快掌握VRML。

第三章是系统的概要设计，主要讲了虚拟现实技术的应用和VRML的使用。通过介绍虚拟现实技术在城市规划领域的应用，物理建模技术以及城市模型的概要设计，使得读者对虚拟现实技术的了解更加深入和透彻。

第四章主要讲了系统的详细设计，主要是告诉读者怎样利用VRML语言实现模型的虚拟实现。通过本章的学习可以使读者的运用VRML语言的能力大大增强。

第五章主要讲了在系统的设计过程中遇到的问题及相应的解决方法。

第二章 VRML简介

2.1 VRML的发展历史

VRML使用场景图数据结构来建立3D实境，这种数据结构是以SCI开发的Open Inventer 3D工具包为基础的一种数据结构。VRML的场景图是一种代表所有3D世界静态特征的节点等级：几何关系、材质、纹理、几何转换、光线、视点以及嵌套结构。几乎所有的生产三维产品的厂商，无论是CAD、建模、动画、虚拟现实，还是VRML，它们的结构核心都是场景图。

1993年9月，Tong Parisi和Mark Pesce开发了第一个VRML浏览器，称为Labyrinth，它是WWW上三维浏览器的原形。

1994年春，在日内瓦第一届WWW大会上，由Tim Berners-Lee和Dave Raggett所组织的一个名为Bird_of_Feather (BOF)的小组提出了VRML这个名字，当时所代表的含义是Virtual Reality Makeup Language，但是后来为了反映三维世界的建立而改成了Virtual Reality Modeling Language，缩写为VRML。在这次大会以后，一个www-vrml mail list的组织成立了，Silicon Graphics，Inc(SGI)的Gavin Ball通过选择Open Inventor文件格式中的基本元素，增加必要的WWW特征，制定的方案经修订，在1994年第二次WWW大会上公布为VRML1.0的初稿。

另一位SGI的原Open Inventor设计师Paul Strauss开始作一个VRML公共域的词解程序，当时流行于业界的名字叫QvLib。这个程序的作用是把VRML的可读文件格式转换成浏览器可理解的格式。这个词解程序于1995年1月公开。它可以安装到各式各样的平台上，从此，各种浏览器私雨后春笋般兴盛起来[4]。

1996年8月在SGI的 Moving Worlds提案基础上形成VRML2.0。VRML2.0在VRML1.0的基础上进行了很大的补充和完善。

VRML2.0的DIS就是以VRML2.0为基础制定的，于1997年4月提交国际标准化组织ISO JYCI/SC24委员会审议，依照惯例命名为VRML97。

1998年12月在原VRML组织的基础上成立了Web3D联盟，致力于VRML NG标准的制定，并致力于制定X3D网络三维标准。在X3D的旗帜下，VRML将结合Java3D和XML等技术，成为Internet上三维虚拟世界的主要标准。

2.2 VRML与虚拟现实技术

虚拟现实的英文名称为Virtual Reality，简称VR，即利用计算机的高科技手段构造出一个虚拟的世界，使参与者获得与现实一样的感觉。虚拟现实是一个在当今国际上倍受瞩目的课题。

当计算机技术尚未出现的时期，仿真只能在实物上进行，这一阶段的仿真称为模拟仿真。其特点是：由于仿真是在实物上进行，因而实时性强且精度较高，但是实施的难度和费用都较大。在计算机技术问世且被引入仿真领域的初期，仿真技术步入了半模拟半数字的阶段。这时系统中的一些部分由计算机代替，另一部分则由实物充当，所以，在一定程度上仍然保留着实时性仿真的特点[5]。

80年代后期，仿真在诸多方面都发生了重大的转变，仿真研究的对象已由连续转向离散事件系统。仿真已由重视实验转向重视建模与结果分析。计算机已成为一种重要的仿真工具。计算机仿真是一门利用计算机模拟真实系统进行科学实验的技术。

由于从强调并重视与人工智能结合转向强调与图形技术和对象技术结合，仿真系统的交互性大大加强。就应用领域方面而言，仿真已从研究制造对象的动力学、运动学特性及加工、装配过程，扩大到研究制造系统的设计和运行，并进一步扩大到后勤供应、库存管理、产品开发过程的组织、产品测试等，涉及到企业制造活动的各个方面。这些转变明显地说明，计算机仿真已经进入了一个崭新的发展阶段，它的重要性与特殊功能已越来越突出。虚拟现实促进了仿真技术的发展。虚拟现实是采用计算机仿真技术生成的一个逼真的、具有视、听、触、嗅、味等多种感知的虚拟环境，置身于该环境中的人们可以通过各种传感交互设备与这一虚构的现实进行相互作用，达到彼此融为一体的程度。近年来随着信息技术的发展，特别是高性能海量并行处理技术、可视化技术、分布处理技术、多媒体技术和虚拟现实技术的发展，使得建立人机一体化的、分布的、多维信息交互的仿真模型和仿真环境成为可能，仿真因此形成一些新的发展方向，如可视化仿真、多媒体仿真、虚拟现实仿真等[5]。

2.3 VRML原理

1.VRML对三维虚拟世界的描述

VRML规定了3D应用中大多数常见的功能。

(1)建模能力，VRML定义了类型丰富的几何、编组、定位等节点，建模能力较强。

基本几何形体：Box、Sphere、Cone、Cylinder

构造几何形体：IndexLineSet、IndexFaceSet、Extrusion、PiontSet、ElevationGrid

造型编组、造型定位、旋转及缩放：Group、Transform

特殊造型：Billbord、Backgroud、Text

基本几何形体节点只能作十分有限的几种造型，用点、线、面索引节点及拉伸节点就可以构造任意复杂的实体形状。特殊造型节点可用于场景中的文字、背景颜色等设置。造型编组可以用来描述装配关系，其中Transform节点可以确定装配位置、方向。

(2)真实感及渲染能力，通过提供丰富的相关节点的渲染，可以很精细地实现光照、着色、纹理贴图、三维立体声源。

光照：HeadLight、SpotLight、PointLight、DirectionLight

材质着色：Material、Appearance、Color、ColorInterpolator

纹理：ImageTexture、MoviceTexture、PixelTexture、TextureTransform

雾：Fog

明暗控制说明：Normal、NormalInterpolator

三维声音：Sound

场景光照的设置直接影响观察者的视觉效果，这几种光照节点可以提供各种虚拟场景的光源。不同材质的物体色彩及反光效果不同，VRML的材质及着色节点的使用可以仿造如同真实物体给出的视觉效果。文理节点可以对实体表面粘贴图片或进行像素点的设置以使实体具有同实物一样的表面花纹。雾、明暗控制都对场景的光线反射有影响。声音节点可以在场景中模拟出实际空间可能产生的各种声响，如音乐、碰撞声等[6]。

(3)观察及交互手段，传感器类型丰富，可以感知用户交互。视点可以控制对三维世界的观察方式。

传感器：CylinderSensor、PlaneSensor、VisibilitySensor、ProxymitySensor、SphereSensor、TouchSensor

控制视点：ViewPoint、NavigationInfo

各种传感器节点可以感知用户鼠标的指针，TouchSensor节点在数控车床操作按纽功能的仿真中十分有用。视点控制可以预先提供给用户一些更好的观察角度。

(4)动画，VRML提供了方便的动画控制方式。

关键帧时间传感器：TimeSensor

线性插值器及姿态调整：CoordinateInterpolator、OrientationInterpolator、ScalarInterpolator

这两组节点的配合使用可以产生场景中的动画效果，关键帧时间传感器节点驱动线性插值器节点按时间顺序给出关键值插值，这些插值就是关键震动画时控制实置、状态所需要的中间过渡值。

(5)细节等级管理及碰撞检测：LOD、Collision

细节等级管理是对复杂实体的细节显示加以控制，使该实体可在视点外或远离视点时不显示或粗略显示。VRML自身提供的碰撞检测是指观察者在虚拟场景中的替身与实体的碰撞。

(6)超链接及嵌入：Anchor、Inline

这两个节点使VRML可以由一个虚拟场景直接链接到另一个场景，或者将另一个场景中的实体嵌入自己的场景中。

2.VRML的执行模式

通过使用VRML的Script节点编程、与Java间事件访问和建立场景图内部消息通道能够很方便的实现虚拟实体的交互和动画功能。VRML场景图可以接受两种事件驱动：从路由语句传过来的入事件及由外部程序接口写入的直接事件。路由语句说明由场景传出的每一条消息的传递路径，也就是从一个节点的出事件域传出的事件传递到一个节点的入事件域。场景中传感器节点通常定义了触发事件，它通过路由发送到场景图的其他节点的入事件域。如传感器节点的触发事件直接传递到插补器节点产生关键值插值，也可以传递Script节点进行运算处理产生关键值插值。Script节点的处理过程就是JavaScript语法编写脚本程序。Script节点还可以通过URL域引入Java程序到其他需要的节点，比如传送给实体改变它的位置、形状。由外部程序接口写入的直接事件不需要路由图传递，但其他执行过程都是一样的。如果需要外部程序的响应，它应该能够有读取节点出事件域数据的接口[7]。

2.4 VRML的创作工具

创作VRML可以用你喜欢的文本编辑器，如Windows95下的NotePad，DOS下Edit等。当然，最后要奖文件保存为以 .wrl为后缀的文件。对于复杂的三维造型，如果VRML语句逐句写出，那么其工作量是非常大的，有时也是无法完成的，幸运的是有很多大型的具有三维造型功能的软件都开发了VRML文件的输入输出，人们可以利用这些造型工具直观快速的创建一个三维空间，然后输出为 .wrl后缀的文件。这样对于复杂的三维造型VRML环境中显示就不成问题了。

推荐读者使用的VRML创作工具是VrmlPad，它是一种功能强大且简单好用VRML开发设计专业软件，其完全VRML97标准。VrmlPad可以对VRML文件进行浏览编辑，对资源文件进行有效的管理，并且提供了VRML文件的向导，可以帮助开发人员编写和开发自己的VRML虚拟现实作品[8]。

第三章 系统的设计

3.1 虚拟现实技术在城市规划领域的应用

3.1.1 概况

随着全球知识经济的兴起，信息产业正以前所未有的速度蓬勃发展，上至政府、军队，下到各企事业单位都开始重视信息技术的创新研究和长远发展，并已经或准备给予大量的投入。而作为信息技术发展重要驱动力的“虚拟现实”技术，也随之成为人们关注的热点之一。

由于城市规划的关联性和前瞻性要求较高，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。从总体规划到城市设计，在规划的各个阶段，通过对现状和未来的描绘（身临其境的城市感受、实时景观分析、建筑高度控制、多方案城市空间比较等），为改善人居生活环境，以及形成各具特色的城市风格提供了强有力的支持。规划决策者、规划设计者、城市建设管理者以及公众，在城市规划中扮演不同的角色，有效的合作是保证城市规划最终成功的前提。VR技术为这种合作提供了理想的桥梁，运用VR技术能够使政府规划部门、项目开发商、工程人员及公众可从任意角度，实时互动真实地看到规划效果，更好地掌握城市的形态和理解规划师的设计意图，这样决策者的宏观决策将成为城市规划更有机的组成部分，公众的参与也能真正得以实现。这是传统手段如平面图、效果图、沙盘乃至动画等所不能达到的[9]。

3.1.2 虚拟城市的有机组成

仿真的虚拟环境

类似于时下流行的三维动画，同样是通过强大的三维建模技术建立逼真的三维场景，对规划项目进行真实的“再现”。但是VR技术建立的虚拟环境是由基于真实数据建立的数字模型组合而成，严格遵循工程项目设计的标准和要求，属于科学仿真系统；而传统动画的三维场景则是由动画制作人员根据资料或想象绘制而成，与真实的环境和数据有较大的差距，严格意义上来说属于一种演示作品。

多方式、运动中感受城市空间

在虚拟现实系统中，可以全方位，多种样式（步行、驱车、飞行、UFO等），完全由用户自由控制在场景中漫游。VR技术与传统的三维动画最根本的区别就是：传统动画的观察路径都是预先设定好的，用户只能按照事先设定的路径浏览场景；而VR技术可以由用户在三维场景中任意漫游，人机交互，甚至还可以使用专用的头盔把用户的视觉、听觉及其他感觉封闭起来，产生一种身临其境的错觉。这样一来，很多不易察觉的设计缺陷能够轻易地被发现，减少由于事先规划不周全而造成的无可挽回的损失与遗憾，大大提高了项目的评估质量。

实时多方案比较

运用虚拟现实系统，我们可以很轻松随意的进行修改，改变建筑高度，改变建筑外立面的材质、颜色，改变绿化密度，……所看即所得，只要修改系统中的参数即可，而不需要象传统三维动画那样，每做一次修改都需要对场景进行一次渲染。这样不同的方案、不同的规划设计意图通过VR技术实时的反映出来，用户可以做出很全面的对比，并且虚拟现实系统可以很快捷、方便的随着方案的变化而作出调整，辅助用户做出决定。从而大大加快了方案设计的速度和质量，提高了方案设计和修正的效率，也节省了大量的资金。

三维空间信息交流

虚拟现实系统的沉浸感和互动性不但能够给用户带来强烈、逼真的感官冲击，获得身临其境的体验，还可以通过其数据接口与GIS信息相结合，即所谓的VR-GIS，从而可以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、管理等需要。此外，虚拟现实系统还可以与网络信息相结合，实现三维空间的远程操作。

公众参与与方案展示

对于公众关心的大型规划项目，在项目方案设计过程中，虚拟现实系统可以将现有的方案导出为视频文件用来制作多媒体资料予以一定程度的公示，让公众真正的参与到项目中来。当项目方案最终确定后，也可以通过视频输出制作多媒体宣传片，进一步提高项目的宣传展示效果。

3.1.3 虚拟现实技术对城市规划的影响

1．城市规划管理

信息技术对城市规划管理的影响主要表现在办公自动化方面，目前的办公自动化方面，目前的办公自动化主要是提高城市规划管理部门内部的管理水平、质量和效率。随着社会的信息化，通过因特网可以建立城市规划管理部门与城市建设者之间的有效信息通信渠道，可以通过因特网实现网上报建，报建单位只要在本单位与因特网相连的计算机就可完成报建过程和提供所需的材料，规划审批可以在因特网上完成。

规划管理与规划设计更紧密的结合，实现管理与设计的一体化，审批的结果可以电子数据的形式迅速的反馈给设计部门，而设计部门可尽快地将设计结果以电子数据的形式提交给管理部门，这些信息的传输可以通过因特网来完成。

通过因特网可以进行规划评审，各地的专家可以在家里对规划成果进行评审，规划成果将利用虚拟现实技术展现专家所需的各种信息（如建筑物三维动态模型），通过网络会议交流意见，专家甚至可以实时与规划师交流，提出自己意见和设想，并可以较快地通过建立数字模型加以证实[10]。

2．城市规划设计

城市规划设计将更广泛应用CAD和GIS技术，而计算机图形输入技术的改进和智能化，五笔输入技术，使规划设计师进行设计更为方便，而不影响灵感产生。

设计过程中所需的数据将数字化，使其获取变得更加容易、更加方便，可以采用遥感图像直接作为背景进行设计，而各种地下管线的资料由于数据库的建立而更加方便的获得。现在比较难以得到的人口空间分布、交通流量等信息由于相应信息系统建立而能很方便地获得。

虚拟现实技术的发展与应用，使规划设计成果的三维动态建模更加方便，设计成果更加形象和直观。

在规划设计和规划审批中由于规划成果的数字化，使得对各种规划成果和方案的定量分析、模拟和预测成为可能，经济可行性分析也更为方便，促进规划决策的科学化。

通过因特网由分布在全球各地的规划设计专家共同合作完成设计也将成为可能，这样可以构建了一个不受规划师的空间分布制约的虚拟设计事务所。

3．公众参与

公众可以通过因特网动态了解规划设计方案和参与规划审批，而且规划方案与成果的表现形式由于采用虚拟现实技术和多媒体技术更为直观和形象，使公众能更好的理解规划师的意图，公众通过因特网发表个人的意见，与规划师、管理人员和其它有关人员进行直接对话，使公众参与更加有效，促进决策过程的民主化。

4．城市规划研究与教育

因特网构成了一个巨大的电子图书馆，各种城市规划研究成果将以电子出版物的形式出现，城市规划研究者将通过因特网查到各种城市规划资料，并可通过电子邮件、BBS（电子公告栏）及其它一些网络通信方式进行交流。

因特网同时也将成为一个庞大的远程教育网，城市规划专业的学生可以通过因特网利用多媒体技术学习城市规划的理论与知识。

在信息时代，电子游戏也将成为一个很好的教育手段，城市规划方面的游戏软件将出现，可以对规划设计与审批及城市建设过程进行模拟，使城市规划学习及城市规划的宣传与教育通过玩电子游戏的过程来完成。

总之，信息时代的到来，使人类构造了一个与现实世界相对应的虚拟的信息世界，人们将生活在由原子组成的现实空间和由比特（BIT）构成的信息空间(CyberSpace)中，现实空间与信息空间的物理界面（Interface）是由计算机及网络和数据库构成的信息基础设施，人们通过这一界面可跨越现实空间与一些时间的限制，了解现实世界的过去和现在，预测未来，进行思想交流。城市规划将在信息空间中构造城市发展的蓝图，并通过建设者在现实世界中实现。

3.2 物理建模技术

3.2.1 人工的几何建模方法

由构造VR的观点看，几何建模是构造VR的致命技术，它的限制可能妨碍VR的进展。VR研究将受益于共享的开放的建模环境，包括物理建模环境等。为了加深理解，需要回顾三维几何模型怎样获取。下面回顾几个VR工作所报告的模型获取过程。VR的几何建模一般通过基于PC或基于工作站的CAD工具获取。在北卡大学漫游建筑的项目中，AutoCAD用于产生构成一座教堂几何模型的12000个多边形。讨论的一个问题是"由为其它目的写的CAD程序中取出要求的数据"。由AutoCAD产生的文件取出三维几何并不困难，但问题是并非所有要求的数据都以VR要求的形式提供。特别是没有提供有关建筑物实际物理的数据，用于实时漫游算法的划分信息，以后由手工或专用程序加入。

VPL Reality Built for Two (RB2) 系统使用Macintosh Ⅱ，作为固体建模的设计站，用IRIS工作站作为绘制/显示站。RB2是用于设计和实现实时VR的软件开发平台。在RB2下开发是快速的交互的，具有可实时编辑的属性约束和交互。RB2的几何建模功能利用了软件模块RB2 Swivel和数据流/实时动画控制台Body Electric。RB2在组织上有大量跟随者，他们没有足够的资源开发自己的VR。RB2是交钥匙系统，它的几何物理文件格式是专有的。

在NPSNET项目中，初始的三维插图集由SIMNET数据库得到。这些模型知道的武器系统的三维外表比SIMNET少得多。结果，研究者开发了保存这些三维模型的开放格式，把物理模型增加到格式中，并改写了系统，包含了面向对象的动画能力。例如，NPSNET研究组正在利用MultiGen CAD工具开发无物理的模型，这用于SGI基于Performer的NPSNET-4系统。有物理的CAD系统已开始开发，但还很贵，只是专用的。许多VE应用要复制真实世界。不是用手建立模型，最好利用视觉或其它感觉自动获取模型。自动获取复杂环境模型(如工厂环境)当前还不现实，但这是合适的课题。同时，自动或接近自动获取几何模型，现在在某些情况是现实的。部分自动的交互式获取在不久将是可行的。现在已有利用激光扫描建立实际物体三维外形的设备出售。

3.2.2 自动的几何建模方法

三维扫描仪（3 Dimensional Scanner）又称为三维数字化仪（3 Dimensional Digitizer）。它是当前使用的对实际物体三维建模的重要工具。它能快速方便的将真实世界的立体彩色信息转换为计算机能直接处理的数字信号，为实物数字化提供了有效的手段。它与传统的平面扫描仪、摄像机、图形采集卡相比有很大不同。首先，其扫描对象不是平面图案，而是立体的实物。其次，通过扫描，可以获得物体表面每个采样点的三维空间坐标，彩色扫描还可以获得每个采样点的色彩。某些扫描设备甚至可以获得物体内部的结构数据。而摄像机只能拍摄物体的某一个侧面，且会丢失大量的深度信息。第三，他输出的不是二维图像，而是包含物体表面每个采样点的三维空间坐标和色彩的数字模型文件。这可以直接用于CAD或三维动画。彩色扫描仪还可以输出物体表面色彩纹理贴图。

1．三维信息获取技术

早期用于三维测量的是坐标测量机（CMM）。目前，CMM仍是工厂的标准立体测量装备。它将一个探针装在三自由度（或更多自由度）的伺服装置上，驱动探针沿三个方向移动。当探针接触物体表面时，测量其在三个方向的移动，就可知道物体表面这一点的三维坐标。控制探针在物体表面移动和触碰，可以完成整个表面的三维测量。其优点是测量精度高。其缺点是价格昂贵，物体形状复杂时的控制复杂，速度慢，无色彩信息。

机械测量臂借用了坐标测量机的接触探针原理，把驱动伺服机构改为可精确定位的多关节随动式机械臂，由人牵引装有探针的机械臂在物体表面滑动扫描。利用机械臂关节上的角度传感器的测量值，可以计算探针的三维坐标。因为人的牵引使其速度比坐标测量机快，而且结构简单，成本低，灵活性好。但不如光学扫描仪快。也没有彩色信息。FARO和Immersion公司提供这类产品。

借助雷达原理，发展了用激光或超声波等媒介代替探针进行深度测量。这是激光或超声波测距器。测距器向被测物体表面发出信号，依据信号的反射时间或相位变化，可以推算物体表面的空间位置，称为"飞点法"或"图像雷达"。不少公司开发了用于大尺度测距的产品（如用于战场和工地）。小尺度测距的困难在于信号和时间的精确测量。Leica和Acuity推出了采用激光或红外线的测距器。Senix公司推出了超声波测距器。它受遮挡的影响较小。但要求测量精度高，扫描速度慢，而且受到物体表面反射特性的影响。

基于计算机视觉原理提出了多种三维信息获取原理。这包括单目视觉法，立体视觉法，从轮廓恢复形状法，从运动恢复形状法，结构光法，编码光法等。其中的结构光法，编码光法成为目前多数三维扫描设备的基础。这些方法可以分为被动式和主动式两大类。被动式法的代表是立体视觉法。主动式法的代表是结构光法，编码光法。光学扫描的装置比较复杂，价格偏高，存在不可视区，也受到物体表面反射特性的影响[11]。

用于获得物体内腔尺寸的方法之一是工业CT。它以高能X射线对零件内部进行分层扫描。它的缺点是精度不高，价格昂贵，且存在放射性危害。

美国CGI公司生产的自动断层扫描仪（Automatic Cross Section Scanner， ACSS）可以克服这些缺点。但要求对被测物体进行破坏。

2．三维扫描系统的关键技术

在硬件和控制技术方面，扫描运动的伺服装置要求精度高，运行平稳，可定位性好。用电子扫描代替机械扫描是当前的趋势。各类传感器要求精度高，分辨率高，噪声小。

三维信息获取技术方面，三维信息获取的原理应综合考虑精度，速度，易实现性，易使用性，成本，使用背景等。原理确定后，还要注意实施方案，采用巧妙的技术策略，提升产品的性能。还要研究计算模型和误差模型，了解误差的原因，误差的传递，误差的校正和消除。往往还要包括数据的预处理和后处理技术。

色彩信息获取方面，物体的色彩由三个因素确定: 照明类型，物体表面的反射特性，眼睛按三条不同的光谱灵敏度曲线感知光线的能力。彩色是一种心理感觉。它与光源辐射能量的分布及观看者的视觉感受有关。目前的三维扫描仪一般得到的不是物体表面的材质和对入射光的反射特性，而是在某种照明条件下所呈现的色彩。

三维构型，显示及修改技术方面，扫描仪获取的是物体表面离散采样点的坐标和色彩。这些采样点的集合称为"点云"（Point Cloud）。必须用点，多边形，曲线，曲面等形式描述立体模型，即将"点云"构成"形"。同样的点集进行不同的连接，可能得到不同的三维模型。复杂表面的散乱点的构形是很困难的。还要将得到的三维模型显示出来，并对缺陷进行人工修改。还必须支持多种数据格式，将结果按指定的格式输出[12]。

定标技术方面，确定有关的装置参数就是定标。它与计算模型和误差模型有关。定标精度和可靠程度直接影响测量精度。定标还可以校正装置的误差。对彩色扫描，还有色彩定标问题。

3.3 城市建模

本设计采用了人工几何建模方法建立城市模型的。这部分包括两部分，即总体建模和局部建模。

3.3.1 总体建模

总体建模初步构造了将要建立的城市模型的大体布局，包括主要的街道，建筑等，还有整体的天空地面的色彩。局部建模是在整体建模的基础之上对局部布景的详细设计，是个逐步细化的过程。

整体建模如下：用Background设置天空和地面的色彩。Background节点用于生成VRML的背景空间，背景采用了立方体空间的表现形式，在其外放置了一个地面球体，在地面球体之外是天空球体。立方体和球体在概念上都是无限大的，并包围着VRML世界，观察者可以看到立方体和球体的任意部分但永远不能接近它们。用Viewpoint节点定义了浏览者在虚拟环境中的游行方式。Viewpoint视点节点定义了处于局部坐标系中的一个指定位置，用户可以从该点来观察场景。在每一个新的观察点，浏览器获得的图象就像是使用一部虚拟的取景器在屏幕上播放一样。替身在虚拟空间中的移动，就使得取景器不断的调整起位置和朝向。在这里本人定义了aa视点，采用了飞行的非跳跃的漫游方式。为了是浏览者的感觉和现实世界一样，本人又在浏览者的头部安置了头灯，否则，展现在我们面前的将是一个个黑漆漆的模型。同时用WorldInfo定义了境界信息，在运行界面的标题栏可以看见该设计的名称，作者等等。WorldInfo节点用来声明一个空间的标题以及想提供的其他注解，它对VRML场景的创建并不产生影响。

运行效果如图3-1。

图3-1 背景图

上图只是一个非常非常粗略的框架，在此之上，用Transform节点创建了几栋楼房，有高有矮，和城市的比较接近，还有南北东西走向的街道。Transform节点是一个组节点。Transform节点包含一个子节点列表，这些子节点可以是Shape节点、Group节点或Transform节点。在Transform节点中的所有子节点将在Transform节点的坐标系原点处建立。该节点包括位置的确定、造型节点的旋转轴和方向、造型节点大小的缩放比例及缩放旋转轴，以及形体造型的构造等，它的功能比较强大，使用相对简单。Transform节点在放置场景中的对象并确定其方向时具有很大的灵活性。Transform节点也是一个形成VRML场景层次结构的基础节点。这里的楼房和街道就是用简单的形体造型节点Box构成的，只是在大小，位置，方向上做了相应的改变。为了是楼房看起来更逼真，又在上面嵌入了楼房的图片。

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。从总体规划到城市设计，在规划的各个阶段，通过对现状和未来的描绘，为改善人居生活环境，以及形成各具特色的城市风格提供了强有力的支持。这里也采用了城市规划的思想，哪里放置街道、哪里放置楼房等都需要缜密的考虑，要求布局合理，位置适当。

图3-2是设置后的运行效果。

图3-2 简单的楼房

很显然，城市里只有楼房和街道是不够的，一定要有树，那是反映一个称呼司绿化程度和建设特色的标志，而树则不是简单的立方体，但为了构造的简便，本人用圆柱体和球体来构造树，只要将球体在竖直方向上拉伸，在水平方向上压缩，然后将这个改造过的形体放在圆柱体上就形成了一棵树。当把树嵌入到城市模型中，景致就完全不一样了。这就是城市的整体构造。

在这里所用到的立方体Box、球体Sphere、圆柱体Cylinder都是简单形体造型节点，但是运用它们可以构造更复杂的对象，需要初学者灵活的掌握和运用它们。除了上面提到的简单造型节点之外还有圆锥体Cone。

图3-3是一棵树的造型。其实，它不仅仅是一棵树，更是一个希望，象征着人类对环境美好的憧憬和欣欣向荣景象的期待。

图3-3 树

图3-4 绿化的城市

图3-3-4是在嵌入了带有绿意的小树的城市的整体构造。虽然有点空旷，但是，地广人稀正是我们人类所向往的。现在世界人口的膨胀，土地资源的紧缺，已经上升到令人瞩目的日程。开拓一片沃土，合理利用土地资源是每一个建设者的最终目的和任务。而且我们也应该珍惜每一片土地。

3.3.2 局部建模

局部建模也称为细致建模，具体步骤如下。

一个城市只有楼房、街道和树是不够的，因此需要我们对粗略的城市进行细化。首先，先建立一个花坛，花坛也是有简单的造型构成的，包括立方体和球体，相互嵌套而成。花坛的颜色设置为浅绿色，错落有致。有树有花坛，当然也得有草了，所以，还要做一个草坪。为了不和花坛相冲突，草坪的颜色设置为深绿色，是一个大的扁平的立方体。街道上没有车也是不行的，但车的造型是比较复杂的，但是什么复杂的东西都可以简单化，本人用两个球体和两个圆柱体做成了一个小汽车。两个球体需要变形，而且上面的球体比下面的小。两个圆柱体作为车轮子，架在大的变形球体的下面，并在上面嵌入了车的图片，具体造型效果如图3-5。

图3-5 小车

草坪建好了，也要为其进行装饰，因此在上面放了凳子和一个供观赏的造型，凳子是由黄色的立方体做成的，供观赏的造型则是在浅灰色的圆锥体上架了一个球体，并在草坪的四角各放了一个半球。为了体现国民的保护环境意识，在草坪的边上有放置了一个圆柱形的垃圾箱。在此基础之上，为了体现虚拟现实世界的动感，草坪四角的半球及中间圆锥体上的球的颜色是自动变化的。颜色的不断变化是通过颜色插补器CorlorInterpolator和时间传感器TimeSensor来实现的。CorlorInterpolator节点是VRML提供的附加的插补器节点，利用它可以构造色彩的变化效果。CorlorInterpolator节点在它的key和keyValue域中使用一系列关键时刻值和色彩值。CorlorInterpolator节点通过在两个色彩值中内插，来计算一个中间的色彩值，此值被它value_changed域输出。TimeSensor节点可以像时钟一样标记时间的流逝，还附加有定时发送相关时刻信息的功能。同时它可以是一个定时开关，开始及结束一些过程。通常与插补器、传感器联合使用。TimeSensor节点能够作为任何组的子节点。

效果如图3-6和图3-7。从两副图中可以明显看出，除了图中的球体的颜色是不同的之外，其他的都是一样的。

图3-6 奇异的草地甲

图3-7 奇异的草地乙

虚拟现实，也就是模拟现实，使得呈现的景象和现实世界的一样逼真。在这了，本人将要设计的城市的四个游乐场所中的一个做了一点变化。那就是将里面的球体改成了立方体，这不是主要的，值得一提的是当替身与游乐场的距离在一定范围内时，中间的立方体会自动的旋转一定的角度。这种变化是如何实现的呢？其实很简单，这里使用了临近传感器ProximitySensor。临近传感器感知观察者进入并在一个空间的长方体区域中移动的时间。当观察者接近区域时，能使用这些传感器启动一个动画，当观察者离开时停止这个动画。ProximitySensor节点能够作为任何组的子节点。并且它可以感知观察者何时进入、退出和移动鱼当前坐标系内一个长方体区域。可以检测到观察点接近的信号，利用它可控制其他操作。

一个城市只有高楼没有平房也是不切实际的，本人又在城郊建立了几个平房区。每个平房也是由简单的几何造型节点Box构成的。而且，每个平房的门是可以用鼠标拉动一个角度的。房门转动是通过圆柱传感器CylinderSensor的实现的。CylinderSensor节点可以感知一个观察者的拖动动作，并且计算旋转轴和角度，且通过它的rotaion_changed域输出。将鼠标的动作转换成适于操作造型的输出。CylinderSensor节点可以是任何组节点的子节点，它可以感知观察者在组及子节点的任何造型上的动作。通过将传感器节点的输出路由到Transform节点来引起造型物体的旋转。平房区建完了，又在天边添加了几座山。山群是几个圆锥体组成的，只是远近和大小不同，颜色也做了调整，并在上面嵌入了山的图片。具体结果如图3-8。

图3-8 山与平房

一个城市没有人是不可能的，只是多少的问题。人的造型本人是用球体和立方体组成的，胳膊，腿，身体已经脖子是几个立方体，头部是一个球体，效果如图3-9。

图3-9 人

除了以上的各个造型外，在模型中还有一些电线杆，只是起到辅助的作用，也是为了使设计更加完美。

设计的最终结果如图3-10。

图3-10 美丽的城市

以上就是虚拟现实技术的应用，是基于VRML技术的，在整个设计和建模过程中，要求设计者有很好的逻辑构想思维方式，时刻以城市规划为理念，要从全局考虑，掌握逐步细化的能力。在这里要求大家要熟练掌握虚拟现实技术和VRML技术，理解城市规划的要领，能够灵活的运用VRML语言，达到举一反三的程度。

四章 系统的编码实现

本设计是以虚拟现实技术为基础，应用VRML语言实现的城市环境的模拟，下面是通过编码而得到的一个城市模拟视图图4-1。

图4-1 城市运行图

在这里的核心技术是VRML语言。在第二章已经对VRML语言做了简要的介绍，这里就不再赘述。

编码实现的过程实际上是如何应用VRML语言的建模过程，编码设计的核心也是VRML语言。在这里，对编码的实现过程作一下简要的介绍。在城市的模拟过程中，许多造型都是用简单的造型节点构造的，用到的简单造型节点有立方体Box，圆锥体Cone，球体Sphere和圆柱体Cylinder，尽管它们比较简单，但是它们是基础造型，不可缺少。下面，本人就从程序中取出一部分来阐述整个编码实现过程。

Background节点是用来设置天空和地面的色彩的，skyColor中包含一系列三元颜色值，用来设置变化的颜色。skyAngle中包含一系列角度值，用来设置颜色变化的角度。GroundColor和groundAngle的功能和作用同skyGround和skyAngle大同小异。如：

Background{

skyColor [0.0 0.2 0.7，0.0 0.5 1.0，1.0 1.0 1.0]

skyAngle [1.309，1.571]

groundColor [0.1 0.0 0.0，0.4 0.25 0.2，0.6 0.6 0.6]

groundAngle [1.309，1.571]

}

DirectionalLight节点是用来设置平行光的照射方向的，其中的direction指定了一个三元值来设置方向，下面的例子中所设定的方向为光线沿着Y轴负方向照射。相当于光线是从顶部照射下来的。

DirectionalLight {

direction 0 -1 0

}

NavigationInfo节点是用来定义导航信息的，type域可以定义为飞行FLY，行走WALK等方式，speed域设置观察着在场景中畅游的速度，单位为米每秒。Headlight域指明是否浏览器要将观察者的头灯打开。头灯是一束指向用户正在观看方向的有向光。AvatarSize域指定一些距离参数，这些参数决定了在考虑碰撞检测和视点随地形起伏的用户可移动范围。该域的第一个只是碰撞被探测出以前用户的位置与一个碰撞几何体间允许的距离；第二个只是视点与地面间应保持的高度；第三个只是视点可以跨过得最高障碍物的高度。公共域avatarSize值描述了观察者替身的大小特性。如：

NavigationInfo{

type "FLY"

speed 1.0

headlight FALSE

avatarSize [0.25，3.2，3.0]

}

Transform节点是一个组节点，该节点包括一个子节点的列表。这些子节点可以是Shape节点、其他Group节点或Transform节点。Translation用来指定造型的位置，children域是指定受该节点的变换影响的子节点。这个节点是整个程序设计中的基础节点，几乎每一个模型的建立都用到了Transform，因此，对Transform的灵活运用尤为重要。下面的例子使用Transform节点设置地面。

Transform {

translation 0 -24 0

children[

Shape{

appearance Appearance{

material Material {diffuseColor 0.4 0.25 0.2，}

}

geometry Box {size 400 48 400} } ] }

Viewpoint节点是视点定义节点，定义了处于局部坐标系中的一个指定位置，用户可以从该点来观察场景。Position用来设置视点的位置，它是一个三元值，jump域决定了视点的类型，即跳跃型的和飞跳跃型的。Orientation域是一个四元值，前三个值指定了视点的旋转轴，第四个值说明了旋转角度的正负。Description域的值指定了一个用于描述视点的文本串。下面是一个关于视点aa的例子。

DEF aa Viewpoint {

position

25 5 70

jump FALSE

orientation 0 1 0 0.4

description "aa"

}

在VRML编程中，Group节点也是一个很重要的节点。Group节点提供了最简单的节点编组，可以包含任意数目的子节点，与一个没有转换域的Transform节点相当。该节点与Transform节点一样，也有一个children域。它用来收集节点和创建不需要实施变幻的层次结构。似乎有了Transform节点，Group节点并没有什么用处。但有时在对一个整体进行操作时，以Transform节点组织的整体相比Group节点组织的整体并不能显示出优势。如果在使用传感器或插补器节点时，祖作为一个整体，可以使用DEF来给它定义一个名称，并且在VRML文件中使用USE重复的引用。

一个组可以具有任意数目的成员，成为子节点。既可以是造型以可以是其他包含造型和组的足。包含子节点的组节点被称为父节点。因为组节点可以其他的组，一个组的父节点可能是一个更高一级组的子节点。高级组的父节点可以是一个更高级组的子节点。从此上溯直到最高级父节点，称为根节点。造型可以组织在一起来创建更大、更复杂的造型。由于Group节点和Transform节点很相似，在这里就不再举例子了。

以上介绍的几个节点是VRML语言的核心节点，整个程序的设计都是通过这些节点的不同设置和组合来实现的。除此之外，还有两个重要的工具，这就是节点名定义DEF及引用USE，这是VRML世界提供给我们的两个避免重复劳动的工具，节点命名是以关键字DEF加上所命名名称在一起，置于节点类型定义之前开完成的。这两个说明符可以放在任何允许节点的地方。USE语句并不是复制该节点，而是把该节点再次插入它所在的场景图。节点名只在本文范围内有效。

总之，系统的编码实现就是利用VRML中的基本造型节点对已经涉及好的模型进行的模拟实现过程。在这个过程中，需要设计者能够熟练的掌握和运用VRML语言，懂得融会变通，才能使预想创建的模型得以实现。

当然，VRML中还有很多更深一层次的部分，那需要有兴趣的读者继续学习和探索，笔者在这里就不再过多描述了。

第五章 系统的测试与分析

5.1 系统的测试

随着程序的逐步完成，系统的测试也开始了。系统的测试采用的单元测试法，即逐步测试的过程。将程序分成若干个程序模块，单独进行测试，观察结果，与预期结果进行对比。当发现问题是逐步解决。然后，再将小的模块渐进式的整合成几个较大的模块，重复上面的工作，最终形成整体的模块，构成城市的整体建模。

5.2 测试中遇到的问题

在测试中遇到问题是在所难免的，本人也遇到了一些问题。

问题一：在程序的编码过程中，无论定义的立方体的颜色是哪一种，颜色的显示总是在顶部，其余部分为暗黑色。

问题二：在程序的编码过程中，当对一个简单的形体造型节点进行纹理贴图时，运行提示，找不到贴图文件。也就是说，纹理贴图不成功。

问题三：在运行界面的标题栏添加境界信息时，为何只显示其中的一部分，其余的没有显示。

问题四：程序中的许多节点的位置是一层一层嵌套的，因此就涉及到了如何才能进行正确的定位，本人总是在这个方面大费周章。希望可以找到一个好的方法来解决这个问题。

问题五：程序中的许多ROUTE与语句的使用总是和预想的存在差距。

当然还有很多更有难度的问题，由于本人能力有限，没有进行深入的探究，希望有兴趣的人继续努力。

5.3 问题的解决方法

对于第一个问题，通过察看资料以及对其他程序的研究，本人认为，应该是光线的照射方向问题，只要将浏览者的头灯打开应该就行了，经验证结论成立。

对于第二个问题，本人经过细心研究，反复实验，终于找到了答案。由于不同的VRML浏览器对图片的识别也是不同的，有些浏览器只是别.jpg形式的图片文件，有些浏览器只是别.gif形式的图片文件，而有些是兼容的。因此，只要正确选择浏览器及其相应的图片格式，就可以实现贴图纹理了。也许还有其他原因，由于本人能力有限，只发现了这些。

对于第三个问题，经过本人的细心研究发现，有些VRML浏览器提供特殊菜单选项来显示虚拟空间的标题和注解，一些浏览器也把虚拟空间的标题定位于浏览器窗口的标题栏。可以在空间使用任意多的WorldInfo节点。但只有第一个WorldInfo会被浏览器显示。因此，在使用WorldInfo节点时只要针对不同的浏览器采用相应的准则就不会出错或不合心意了。

对于第四个问题，在VRML世界中，内层节点的定位可以说是独立于外层节点的。一旦外层节点定义好了，就可以只考虑内层节点了。当然，怎样才能找到正确的位置不是一件容易的事，它需要有好的空间立体思维能力和条理清晰的层次构想，也许需要多多练习，熟能生巧。

对于第五个问题，ROUTE的使用是一门技术，需要初学者多看一些相关的书籍和例子，掌握其中的要领和规律，还要多多练习。俗话说的好好记性不如烂笔头，它需要大家多多的练习。

以上这些只是笔者个人的一点见解，由于知识有限，能力有限，可能看法有些浅薄，希望有兴趣和爱好的读者给与建议和指正。

结论

“虚拟现实技术的应用---基于VRML技术的城市之旅”的设计与实现，充分体现了虚拟现实技术在城市规划建设中的作用，它能够减轻设计人员劳动强度，缩短设计周期，提高设计质量，节省投资。而VRML在实现城市规划中更是起到了不可或缺的作用，它是一种编程工具，利用它可以实现任意模型的虚拟，虚拟现实技术的优势也才得以实现，使得城市的设计布局合理、美观，支出价有所值。

在该设计的过程中，本人充分体会到要想熟练地掌握运用VRML和虚拟现实技术，就必需扎实的学习VRML语言和虚拟现实技术的基础知识。随着科学技术的飞速发展，虚拟现实技术在各个领域都显示了其特殊的作用。时代的发展也使得我们掌握虚拟现实技术成为一种时尚的潮流。

设计的过程就是一个发现问题---解决问题---发现问题---解决问题的循环反复过程，但是它让学习的人逐步进步，就好像滚雪球一样，一点一点，越滚越大。通过“虚拟现实技术的应用-----基于VRML技术的城市之旅”的设计与实现，本人在VRML语言的运用以及对虚拟现实技术的发展方面有了很深的了解，受益匪浅。当然遇到很多尚未解决的问题，希望感兴趣的读者能够继续研究。

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