時間：2023-06-06 09:32:51
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇電子游戲設計方案，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
這個當時穿一身舊衣服、嬉皮士打扮的人是史蒂夫?喬布斯。
1972年12月，喬布斯僅在里德學院上了一學期的課，便正式退學。隨后，回到家中的喬布斯想出去旅游，但缺錢。這一天，喬布斯翻看報紙，看到了雅達利（Atari）公司的一份招聘啟事，上面寫著“擁有快樂和金錢”，于是喬布斯上門求職。
電子乒乓旋風
上世紀70年代初期，雅達利公司通常用女員工的名字，作為新游戲機研發代號。公司創始人諾蘭?布什內爾（Nolan Bushnell）曾對《幸?！冯s志的記者說：“我記得最清楚的是阿爾麗特。好家伙，她體態多漂亮，有最細的腰，我認為她是‘超乒’”。
畢業于鹽湖城猶他大學工程系的布什內爾，年少時父親就教育他：“使勁地工作，才能使勁地玩樂?！痹谛Ｆ陂g他長發蓬亂，愛穿花里胡哨的T恤衫，經常到馬戲團門口擺攤叫賣彈子球、口香糖等小玩意。
畢業之后，布什內爾想去迪斯尼工作，在他看來，那里是個游戲的天堂，但沒能如愿。于是他只好來到硅谷的一家公司，做電子工程師，做工程設計的工作，但他一直保持著對游戲的熱愛。
1971年，25歲的布什內爾受硅谷創業熱潮的感染，準備點燃自己的夢想。他白天去一家公司上班，晚上便在家中搗鼓他設計的游戲機。妻子給了他500美元作為創業經費，并騰出小女兒的臥室給布什內爾當工作間。
早在布什內爾開始他的設想之前，大型投幣式電子游戲機在一些大型機房和高檔場合已出現?？墒谴嬖趦蓚€問題，一是這種機器很昂貴，二是游戲太復雜。布什內爾上大學期間，每天晚上在學校機房的大型機上玩那些游戲時，就在琢磨解決之道。1971年，集成電路大幅降價，為制造便宜的游戲機創造了條件。布什內爾準備制造不需費腦力的簡易游戲機，目標是讓小孩和酒吧里的醉鬼都能很快上手。他說：“我必須做出容易上手的游戲來才可以獲得成功，就像易拉罐都有拉環，鋼筆都要有套一樣。”
當時乒乓球運動風靡一時，他的第一個產品是電子乒乓球游戲機，名叫“乒”。 布什內爾選定了當地年輕人經常光顧的Andy Caps酒吧，說服了老板，把它安放在一只木桶的頂部。
第二天清晨，還在睡夢中的布什內爾被電話吵醒，酒吧老板惱火地抱怨游戲機出了故障，讓他馬上搬走這臺“破機器”。 布什內爾火速趕到酒吧。他擰松螺釘，打開機器，嘴里念叨著：“讓我看看究竟被人塞進了什么東西……”他突然楞在那里，酒吧老板也驚呆了：游戲機中被塞滿了1200個25美分硬幣，當然再塞不下了。
布什內爾的“乒”游戲機一板中的。1972年6月27日，布什內爾和同事T. Dabney各出資250美元，創辦公司。他們本來計劃給公司取名為“會合”（Syzygy），但是這個名字已經被一家蠟燭制造商注冊過了，于是改為Atari（雅達利）。有一種說法是，布什內爾鐘愛日本將棋游戲，Atari因棋中那句殺棋的吆喝聲啟發而成。如果真是這樣，那名字似乎預言了雅達利公司后來的命運。上世紀80年代，雅達利在日本游戲機廠商的沖擊下沒落。不過那是后話，1972年的雅達利公司一帆風順。
雅達利迅速在一個廢棄的溜冰場中上馬了一條簡易的生產線，由于當時沒有現成的顯示器，他們便從另一家公司買來一些電視機，去掉塑料機殼和多余部件后代用。隨后美國大量的酒吧、娛樂場所和大學俱樂部，終日響著雅達利的“乒乒乓乓”聲音。
喜歡游樂的布什內爾對雅達利的管理也透著一種散漫，據記載，公司聚會時，除了有大量的啤酒外，還有大麻。布什內爾的管理理念是“大家都是兄弟”。每一個新員工到來時，他都要使勁和對方握手，并咧著嘴大笑。
布什內爾的這雙大手應該握過喬布斯當年有些偏瘦的手，求職成功的喬布斯成為了雅達利公司的第40號成員。布什內爾管理風格對年輕的喬布斯影響可能很大，喬布斯后來的第一段蘋果職業生涯似乎還回光著雅達利風格。
喬布斯的“突出重圍”
“也許，當初在人們眼中，喬布斯是一個驕狂怪癖的家伙，并不討人喜歡。但我認為，他是一個天才?！辈际矁葼栐@樣回憶。
進入雅達利的喬布斯做技術，每小時掙5美元。年輕的喬布斯傲慢自大，很不合群。他的技術主管奧爾康很賞識他，但不想因他影響團隊的工作氛圍，于是調整了他的工作，讓他只在晚上工作。
喬布斯的好友沃茲尼亞克此時在惠普公司計算器部門工作，年輕的沃茲尼亞克非常愛玩游戲，喬布斯上夜班時，就讓沃茲尼亞克偷偷地溜進來，免費地玩雅達利的游戲。作為對朋友的回報，技術高手沃茲尼亞克會幫助喬布斯解決一些技術上的難題。
一天， 喬布斯接下了公司一件活兒，設計一款名叫“突出重圍”（Breakout）的硬件游戲機。喬布斯找沃茲尼亞克來幫助設計。這是一個工程師要花費數月完成的項目，不知道是喬布斯以前耽誤了進度，還是雅達利公司散漫的工期安排導致，喬布斯告訴躍躍欲試的沃茲尼亞克：“必須在4天內完成。”
沃茲尼亞克覺得這很瘋狂，但還是應承下來。喬布斯還告訴他說，老板布什內爾希望這款游戲機所用芯片越少越好，如果少于50個芯片，老板將支付700美元；如果所用芯片少于40個，就支付1000美元。無論怎樣，兩人將平分這筆酬金。
沃茲尼亞克畫出草圖，進行主體工作，喬布斯在旁邊打下手。他們花了四天四夜完成任務，中間基本沒睡覺，游戲機共用零件45個。產品完成時，兩人都患上單核白血球增多癥。在產品設計過程中，喬布斯曾在無意間告訴沃茲尼亞克，雅達利計劃將微處理器運用于游戲。沃茲尼亞克后來回憶說，這對他后來構思PC的理念產生了一定的影響。
喬布斯把完成后的游戲機呈現在老板布什內爾面前，得到了老板的賞識。不過這部作品是如此精致，和雅達利原來產品的設計理念迥異，雅達利的工程師費了好大勁才將它理解透。
布什內爾如約撥付酬金，喬布斯分給沃茲尼亞克350美元，然后用余款買了位于俄勒岡州波特蘭西南40英里的一塊農場，看來當時喬布斯想當農場主。
1976年3月1日，沃茲尼亞克完成了自己的計算機基本設計方案，這就是Apple I號雛形。沃茲尼亞克向自己的雇主惠普公司展示了這臺產品，惠普公司很認真地召集了各部門負責人討論了這個產品，所有人都說不感興趣，并說“惠普公司不想進入這樣的市場”。
沃茲尼亞克找到喬布斯，希望他向雅達利老板布什內爾舉薦一下。多年以后，布什內爾回憶這個可能改變歷史的時刻――“那一天，喬布斯跑來對我說，他有一種能創造1000萬美元利潤的產品要推薦給我，我當時回答他：‘噢，那我就成了億萬富翁，哪有這種便宜事？’現在想起來，雅達利公司的確放棄了大大超過1000萬美元的買賣。然而在1976年，誰能料到PC會成就今天這種大氣候呢？”當時，雅達利正推出首款Home Pong游戲，這游戲很龐大，公司忙不過來，所以沒有精力來關注Apple I。
沃茲尼亞克回憶說：“喬布斯沒有設計一個電路、方案或編寫一段代碼。但是他從來不曾放棄銷售計算機的念頭。”離開雅達利的喬布斯說服沃茲尼亞克從惠普辭職，為了籌集資金，喬布斯以1500美元的價格賣了他的紅白色大眾汽車，而沃茲尼亞克則以250美元的價格賣了自己心愛的惠普65可編程計算器，隨后蘋果公司誕生。
在上世紀70年代中期，雅達利產品種類豐富多彩，有《超Pong》、《賽車》、《擁抱我》、《空間大戰》等游戲。公司售出數十萬臺家庭游戲機，一舉成為當時世界上最大的游戲機廠商。蓬勃興起的這個產業也吸引了大量的競爭者，包括來自日本的對手。
Game over
“雅達利的經理在熱水浴缸里發號施令的日子一去不復返了！” 1979年，接替布什內爾出任公司董事長的R.Kassar這樣說，是暗示布什內爾那張“臭名昭著”的照片：《舊金山時報》曾拍下布什內爾在熱氣騰騰的浴缸中和一位年輕女子的合影。
布什內爾為什么要離開自己一手創辦的公司呢？
幾乎在喬布斯離開雅達利創業的同時，布什內爾領導下的公司達到了第一個巔峰時刻。1976年，創辦4年的雅達利年收入已近1億美元。但布什內爾松散的管理方式沒有變化，他經常在公司總部舉辦狂歡舞會，他和部下一起裝扮成土匪。
而雅達利公司生產線上的裝配工一度由摩托飛車族、嬉皮士、退學學生和各種奇怪的人組成，雇這樣的人有一個好處，就是只需支付很低的薪酬。有媒體形容雅達利生產車間就像街頭酒吧，裝配工人衣衫不整，長發披肩，經常一起飲酒作樂。有時，有重要客戶來參觀廠房，布什內爾就讓形象太另類的工人躲進大紙箱里。雅達利公司一度被稱作硅谷的“怪人和瘋子的樂園”。
此時，在公司極速擴張的背后，資金鏈面臨斷裂。當時能夠生產用于雅達利游戲存儲卡的工廠屈指可數，因此它們的議價能力很強，雅達利必須為每盤卡帶預付10美元的加工費，而產品銷售回款則又是滯后的。雖然雅達利游戲系列整體銷售不錯，但出現一款銷售不佳的情況，就會導致大量的資金積壓，造成公司資金周轉困難。
1977年，布什內爾以2800萬美元的價格和長期雇用他本人以及公司其他員工作為交換條件，將雅達利賣給了華納傳播公司，以此換來了1億美元的戰略投資。
有了資金支撐的雅達利再次重裝上陣，1977年圣誕前夕，雅達利一款新家用游戲機伴隨鋪天蓋地的廣告投放到市場，成為當年美國家庭中最受歡迎的圣誕禮物。
但好景不長，1978年，日本TAITO公司攜新游戲《太空入侵者》登陸，雅達利自此陷入了與日本游戲軍團苦戰的局面。
布什內爾去職后，曾管理過一家高檔內衣制造廠的R．Kassar接任。Kassar摒棄了布什內爾松散的管理模式，代之以嚴謹的管理作風。此舉一方面達到了公司規范化管理的效果，但也帶來了巨大的負面作用：習慣了布什內爾寬松管理模式的開發人員對此很反感，抵觸情緒嚴重，一些有才華的游戲軟件設計與開發人員紛紛離職。
雅達利在喜憂參半的局面中，邁入了80年代，并在1982年面臨了成立以來最嚴重的考驗，當時大眾對電子游戲的興趣正在迅速減退。雅達利企圖力挽狂瀾，以2500萬美元購買了導演斯皮爾伯格執導的科幻影片《外星人》的電子游戲改編權，公司將希望寄托于“小綠人E．T．”。
可在當年圣誕節推出的這款產品嚴重滯銷，公司的巨額投入血本無歸，雅達利不得不將滯銷的數十萬盒卡帶運到新墨西哥州，用推土機掩埋到沙漠中。
在PC市場重新來過
“如果蘋果公司在Mac OS推出時就許可給他人，今天就不會有Windows存在了?！狈治鰩熈_伯遜?斯蒂芬曾這樣說。
與IBM走兼容機路線不同的是，上世紀80年代中后期，蘋果公司不肯將自己技術領先的Macintosh硬件和操作系統許可給其他的廠商?？墒窃?985的計算機分銷商展覽會上，雅達利公司偏偏推出圖形用戶界面與蘋果Macintosh非常相似的一款計算機，公眾給它起了個綽號Jackintosh，因為Atari此時的老板是Jack Tramiel。
1984年7月2日，華納公司將雅達利公司家庭游戲和計算機部門出售給了Commodore公司創始人Jack Tramiel。Commodore也是早年PC先驅廠商，與喬布斯離開蘋果公司相似，其創始人Jack在經營策略上與公司董事會產生嚴重分歧而被迫辭職。他收購雅達利的目的之一就是向Commodore公司復仇。
Jack獲得公司控制權后，裁員千名，把雅達利全面轉向家用計算機領域。雅達利轉向計算機研制也不是空中起樓閣，在當年喬布斯帶著Apple I型離開雅達利后，1978年，雅達利曾騰出手來生產了自己品牌的計算機，一度銷售不錯。早年業界有一種說法，當年IBM公司在推出自己PC之前，曾打算購買雅達利一款計算機的設計生產權，作為自己的PC產品推向市場。
斗轉星移，到了1985年，雅達利再次欲全方位進入PC領域時，乾坤大變。雅達利想走蘋果兼容機路線的想法遭到了蘋果封閉的技術許可政策的全面狙擊。到了1987年，雅達利意識到IBM PC兼容機才是市場的主流發展方向，公司開始開發系列面向家庭的、基于Intel 8088型CPU的家用計算機。
IBM倒不反對雅達利的加入，但在IBM PC兼容機市場，康柏、AST、戴爾給雅達利帶來了沉重的壓力。雅達利掙扎到1992年12月，推出了其最后一款計算機，此后淡出人們的視線。
雅達利后來經過多次轉讓，其品牌也數次被借尸還魂，但其技術逐漸融入了開源代碼社區。
歲月畫筆下的物是人非
在沃茲尼亞克、喬布斯和布什內爾初次交匯的30年之后，歲月畫筆將一切描摹得物是人非。
喬布斯東山再起后，樂此不疲地站在媒體聚光燈下，用iPod、iPad、iPhone改造和影響著這個世界。
而沃茲尼亞克已不再處于輿論的焦點中，他致力于兒童的計算機教育事業。今天，他對自己參與開創的PC產業持批評態度――“現在計算機是一個巨大的商業。我時常問自己：‘我是計算機的主人嗎？’現在我想自己更像是它的奴隸。我們不得不跟著它跑，這不是我們當初追求的目標?！?/p>
2009年3月，雅達利創始人布什內爾稱互聯網上的多人大型網絡游戲“呆板而無趣”，他認為最好的游戲方式是大家當著面一起玩游戲，“現在網游里推崇的所謂社交其實只不過是小兒科而已，穿著小褲褲窩在小黑屋里和其他人網上交流當然也可以稱為社交，但這一點也不酷。”
記者手記
高于享樂主義的傳奇
“我認為教育加游戲的組合將是充滿前景的事業，我想為世人留下一段高于享樂主義的傳奇。”2009年3月，雅達利創始人布什內爾這樣表示，他表示正在努力將游戲變成一種教育工具，他相信教育加游戲的組合，能為美國糟糕的教育系統帶來一場變革。
早年倡導感官刺激與享受的游戲業先驅的這番話，是一種經過半個世紀游戲人生后的頓悟嗎？答案是與否，都無法改變其強烈的反諷刺意味：在他有能力做到的時候，他開著享樂的快車絕塵而去；而在暮年很難挽回他鑄成的這一切時，他出演現實版的“堂吉訶德”。
拋開雅達利啟迪喬布斯開創一段蘋果傳奇外，它自身演繹了兩個悖論。大的這一個，就是社會意義上的游戲產業的尷尬定位，上世紀70年代中后期，領玩游戲風氣之先的美國家庭中的父母，把電子游戲當作啟迪孩子們智力的玩具，當作圣誕節的禮物，但隨后發現孩子們沉迷魔力，于是紛紛抵制。1982年，雅達利的盛極而衰，就與這大背景相吻合。當年的孩子們，今天早已為人父母，他們開始加入和電子游戲爭奪孩子們閑暇時間的戰爭中。
我們不用“原罪”這個詞，但也發現游戲廠商面臨著這個問題：收入多少取決于游戲的黏性，那么合乎倫理的黏性的邊界在哪里？很顯然，這個邊界在逐利動機下是那么脆弱。
雅達利沒落的另一個原因是：雅達利創始人布什內爾散漫的管理風格在早期很適合吸引有創造力的開發人員，但公司規模做大后，采用嚴格的管理制度勢在必行，可這又趕走了那些桀驁不馴但有創意的員工，導致公司后續創意枯萎，這是雅達利面臨的商業上的第二個小悖論。
關鍵詞：信息化；生活方式；設計
檢 索：.cn
中圖分類號：J0 文獻標志碼： A 文章編號：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
信息化時代又稱之為“后工業時代”，是在工業社會之后，隨著信息技術的飛速發展而崛起的一個全新時代。如果把時代比作是一首歌，那么當下時代之歌的主旋律便是“信息化”。在信息化的主旋律下，我們的生活中跳動最多的音符是信息化的“音符”。無處不在的“信息音符”，奏響了一種全新的生活方式――信息化生活。
（一）虛擬生活與現實生活
如果說原子、分子構成了現實的物質世界，那么現代的信息技術構成了一個前所未有的虛擬世界。在傳統的生活方式里，圍繞在我們身邊的都是實實在在的，可視、可觸的物質化產品。在信息化時代背景之下，虛擬化的生活方式在人們生活中占據越來越重要的位置。這里所說的虛擬生活，主要是指以網絡、信息產品為中心的生活。
傳統生活方式中的走親訪友，在虛擬世界里變成了五花八門的網絡社交。過去的逛街購物，在虛擬生活中變成了各種網絡購物。傳統生活方式中的游戲日漸消失，手機游戲、電腦游戲鋪天蓋地而來。由此可見，在信息化生活方式中，虛擬生活扮演越來越重要的角色。信息化生活是一種現實生活與虛擬生活并存，并且以虛擬生活為主導的生活方式。
以“傳統媒體”和“網絡媒體”為例。早在1995年，麻省理工大學教授尼古拉斯?尼葛洛龐帝在其著作《數字化生存》中預言了網絡化媒體的迅猛發展趨勢，如今尼葛洛龐帝所預示的網絡化和數字化生活方式真實地籠罩著人們的生活。
（二）物質需求與非物質需求
在工業化時代，人們通過大批量的生產，來滿足生活中的物質需求。然而，隨著生產水平提高，以及人們消費水平的提高，人們已經不僅僅局限于物質化的需求，對于非物質的需求度越來越高。這種非物質化的需求，進一步促進了非物質設計的發展。這種非物質需求，很大程度上是一種情感化的需求，或者說是一種體驗式的需求。比如“3D”影像技術出現，以非物質化的形式出現的，滿足的是人們的非物質化需求。
現在人們樂意為了滿足這種非物質的需求而買單，這種虛擬化的產品在人們的生活中出現的越來越多。這種新的需求，很大程度上必須要設計來滿足，但是傳統的設計行業，以物質設計為中心的設計思維、設計方法無法滿足這種非物質化的需求。那么我們需要探討的就是信息化生活方式中，設計會有怎樣的新的內涵，同時又會產生哪些新的設計思維，這些新的設計內涵和設計思維對信息化生活產生怎樣的影響。
二、信息化生活塑造“新的設計內涵”
時代的演變，帶動了眾多行業的轉型與變革，在設計領域同樣也是如此。盡管，關于設計的定義，我們已經有諸多的討論與詮釋，但是討論仍然在繼續，或許設計的一個重要方面就是在于它的可變性、動態性。關于設計的定義也是如此，我們在不斷的賦予設計新的內涵，同樣的也賦予了設計新的生命力。在信息化生活的影響下，這種“新的設計內涵”主要是指：1、從過去的“設計”向“策劃”的轉變。2、從“單一產品設計”向“生活方式設計”的轉變。
（一）從“設計”到“策劃”
在信息化社會中，設計更多的是一種“策劃”的概念。傳統意義上的設計側重的是對“物”的設計，研究的重點是“人與物”的關系。在傳統工業設計領域中，設計的關注點在于產品如何體現實用功能和審美功能。以空調設計為例，傳統的設計中，我們關注的是空調本身的設計，提供功能上、造型上的設計方案。在新的設計內涵下，也就是“策劃”式的設計中，我們要考慮的是在家居生活中，新的調溫、控溫方案，新的使用方式。盡量讓空調的功能以一種更加自然的、非侵入式的方式融入到生活之中。讓人們在最舒適、最健康的環境中實現調溫、控溫的功能。那么這種全新使用方式設計，需要的是一種“策劃”的思維。不僅僅是考慮“人與機”的關系，而且要考慮“人與人機”的關系。
那么，這種全新的設計內涵必然需要信息化技術的介入，也就是說這種“策劃”是信息化生活的組成部分，每一個全新“策劃”方案的成型，都豐富了信息化生活。
同樣以空調為例，從“設計”到“策劃”的轉變，塑造了一種以信息化為基礎的新的調溫、控溫方式。在這種“策劃”式的設計作用下，人們享受的是一種更加合理的、人性化的調溫方式。
在下班回家之前，人們可以通過手機的app來獲取家中的溫度，并由此決定是否要開啟調溫設備。此外，溫度的調控也不僅僅是局限在室內。室外的溫度變化，以及空氣質量的變化，都可以很容易的通過智能手機的應用來及時的獲取相關的動態信息，從何做出最合理的應對措施。由此可見，通過這種“策劃”式的設計，塑造了一種更加合理的信息化的生活方式。
（二）從“產品”到“生活方式”
如果說從“設計”到“策劃”的改變，注重的是設計方式的改變，那么從“產品”到“生活方式”的改變就是設計對象的改變。在傳統的設計概念中，我們往往認為設計對象是單一的、靜態的物質產品創造。然而，在新的設計內涵中，設計的對象不僅僅是單一的產品，更多的是如何通過設計創造出更加合理的、舒適的生活方式。
以“出行方式”為例，在傳統的設計概念中，設計在人們的出行方面主要是關注交通工具的設計，這種設計包含了很多技術的因素。主要包含如何提高出行速度，如何保證交通工具的安全性、舒適性等等。可以看出，傳統設計的關注的重點落在了交通工具本身的設計上，然而“出行方式”作為生活方式的一個重要方面，僅僅關注交通工具的設計是遠遠不夠的。出行方式應該是一個完整的、系統的體驗過程，交通工具的設計也只是這個過程中的一個環節。這種出行方式的設計，在新的設計內涵中將有較大的改變。因此“出行方式”的設計從我們產生“出行的念頭”的那一刻就要開始介入。
三、“新的設計思維”引領信息化生活方式
信息化時代的到來，一方面刷新了原有設計的內涵，另外一方面也催生了許多新的設計思維。傳統設計思維中，設計的起點與終結點往往是有形的物的創造，而新的設計思維中更加注重的是無形的、非物質的創造及擴展。
（一）“功能超越”的思維
信息化時代創造了大量的非物質形式的產品，這種非物質性使得很多產品的形式與功能相分離。即這種形式不表現其功能， 功能似乎超越了原來意義上的形式。也就是說， 它的外在形式已經不是僅僅表現其功能， 其功能本身變成一種“超功能”。這種功能的超越， 正逐漸使設計脫離物質層面， 而更接近純精神非物質的層面。以互聯網游戲中的電子寵物為例，人們在電腦上給電子寵物喂食物時，這種食物并不以物質層面的形式存在，人們只是看到喂取食物的功能表現。盡管我們可以看到有食物的表現，以及寵物吃食物的過程，但是這些只是為了方便使用者了解信息處理過程而加上的模擬物質層面的表現形式。
“功能超越”思維的另外一個例子是體感游戲的流行。體感游戲是用身體去感受的新型電子游戲。它突破了以往單純以手柄按鍵輸入的操作方式，而是通過肢體動作變化來進行操作。并且這種游戲的控制對象不以物質層面存在，用戶只是在模擬現實中的動作來控制虛擬的游戲情景。
（二）“無形價值”的思維
這里所談的無形價值主要是指人們的物質需求滿足之后，所追求的其它層次的價值。信息時代是建立在物質相對豐裕的工業時代的基礎之上，所以以物質設計為中心的設計思維已經不能滿足當前的需要。這種無形價值主要包括了審美享受、身份象征、個性品味、精神共嗚、人性關懷等等精神層面的價值。無形價值主要是依賴于現代科技而得以實現，在社會現實中創造一種虛擬而又真實的，能夠與人產生互動、產生共鳴的服務性設計。
蘋果公司是推進“無形價值”這一設計思維的標桿企業。蘋果公司關注的是更多的價值（用戶體驗價值、情感價值、個性價值），更少的物質。蘋果的產品除了作為一種身份的象征之外，蘋果的無形價值更多的體現在了蘋果的服務和蘋果產軟件方面帶來的體驗。以iPod為例，現在的音樂播放器產品可以說已經是琳瑯滿目，那么“果粉們”之所以鐘情于蘋果的iPod，不僅是因為蘋果產品的帶來完美欣賞音樂的體驗，更是欣賞音樂背后的軟件服務系統。
（三） “以用戶為中心”的思維
“以用戶為中心”的設計又稱之為“以客為本的設計”“聚焦用戶設計”或者說“移情設計”。以“用戶為中心”的設計的核心前提是最好的設計產品和服務源于對潛在用戶的需求的了解。在信息化時代，產品更新速度快，新產品層出不窮，要想在這樣環境中取得競爭優勢，獲得用戶的認可，就必須要從用戶的角度出發，根據用戶需求來完善我們的產品。但是，有的時候用戶的需求往往是難以把握的，正如喬布斯所說：“用戶不知道自己需要什么，除非你把產品擺在他們面前”。因此以“用戶為中心”的設計包含了兩層含義：第一層含義是直接根據用戶的需求、用戶調研的結果來形成產品。第二層含義是根據設計師提出的用戶需求來形成初步產品，或者提供一種平臺、服務，然后根據用戶的實時反饋完善產品。在第二層含義也可以叫做“用戶參與式”設計?！岸拱昃W”、百度貼吧、QQ空間等是比較典型的“用戶參與式”設計。這類產品的運作模式是“UGC（user generated content）”，所有內容的生成都有用戶的參與，并且由用戶自我管理，形成產品內容的良性循環與更新。
四、 結論
在信息化的全新生活方式中，設計被賦予了新的含義，實現了從過去的“設計”向“策劃”的轉變以及從“單一產品設計”向“生活方式設計”的轉變。正如文中所提及的“新的控溫方式”正是這種信息化生活方式塑造的新設計含義的一種表現。
信息化生活方式對于設計的另外一個作用是引領著“新的設計思維”。這種新的設計思維主要有“功能超越思維”“無形價值思維”和“用戶為中心思維”。正如文中提到的“體感游戲”、“蘋果產品”等都是在這些“新設計思維”下的設計產物。
參考文獻：
[1] 趙江洪. 設計藝術的含義[M].長沙：湖南大學出版社，1999.
關鍵詞：BIM+VR技術；建筑工程；造價管理
1BIM技術概述
BIM技術就是所謂的建筑信息模型，從某種程度來說，其并不是一項裝有技術，也不算是純粹的信息技術，而是單獨建筑模型存在，相關領域內的設計人員經常用該技術來具象的詮釋自己的設計理念，集中體現物理功能的與使用功能，凸顯實用性、適用性，而目前該技術不僅僅是一個僅供觀看或發揮表述功能的模型，更多的是一種建筑信息數據的共享資源，參見人員可通過網絡來獲取項目建設的有關數據，有助于各項工作的順利推進。
2VR技術概述
VR虛擬現實是屹立于計算機技術之上的一種新技術，其可結構仿真、虛擬現實、參數化設計等技術對某些特定物品或特定場景進行具象化描述，帶給用戶以真實的視覺體驗，仿佛身臨其境一般，其有著交互性強、存在感強、感知性強的特點。在生活中我們常常能看到VR的影子，淘寶店鋪有VR模式、各視頻軟件有VR模式，VR徹底顛覆了人們對網絡虛擬化的認知，以假亂真的場景讓人仿佛沉浸在另一個別樣世界中。VR技術已經從電商領域逐步滲透到工程領域之中，且在未來幾年有著較為廣泛的發展市場，有望得到大力推廣。現階段，國外的一些發達國家在電子游戲、視頻拍攝等方面具備了完善的VR產品體系，像索尼、谷歌、微軟等大企業已經逐步將VR運用于工業領域之中，更有一些世界著名的設計公司已將VR技術運用到模型測試內，真實度可達百分之九十以上。目前，我國國內VR產品也初見雛形，相關產品的落地速度驚人，與建筑行業有直接關聯的設計軟件、拍攝與展示設備逐步普及，主要集中于VR樣板房展示、設計轉換VR平臺、云渲染家裝等領域。
3BIM+VR技術的技術優勢分析
合理運用VR技術，我們可以將BIM信息清楚的展示在世人眼前，有助于“理想可視化平臺”打造，能夠快速推進建筑行業的轉型升級。在工程領域中我們不難發現，設計圖、效果圖中看到的不一定就是實際的，這種“所見非所得”的狀況十分常見，這一方面反映出理想與現實之間確實存在差距，一方面也體現出“建筑工程項目管控難”的窘境，建筑工程項目的實施是需要統籌布局、合理規劃、有效運用優勢資源的系統性工作，而BIM與VR技術的聯動，能夠為我們提供解決行業長期所存詬病的新途徑，讓整個建設過程變得三維化、信息化。
4BIM+VR技術在建筑工程造價管理中的應用研究
4.1投資決策階段的應用。建筑市場的活力是我們有目共睹的，但只要有投資就會伴隨著風險，而將BIM+VR技術引入投資決策階段，借助其獨特優勢來幫助建設單位選出最佳設計方案，且能改變原有的工程造價管理模式，對整個項目綜合性分析，并通過概預算手段與之前所做過的同類型相似工程進行對比，以便于建設方選出最佳投資方案。除此之外，該技術的有效運用還能提高工程預算的信息化程度，為后期預算管理工作的開展提供便利，將相關信息以數字化的形式保存起來，以便于不同部門查閱，大大降低投資風險。4.2設計階段的應用。在BIM技術出現以前，工程人熟知的是CAD、SU等制圖軟件和天正等輔助類插件，雖然這類軟件能替代原先手繪平、立、剖、排線、細部做法等圖，但還是一種二維平面上的東西，需要老師傅憑借較強的空間想象力才能繪制、才能看懂，且各個圖之間往往以對應的軸線相聯系，以軸線判斷平面位置、立面位置，這樣使用時既不方便、也不直觀，容易產生紕漏，就連設計人員也不一定能搞清楚現有結果所能打造出何種空間、整體安排上是否存在漏洞或不合理的地方；而SU建模軟件是用來做效果圖的，雖然直觀但卻沒有詳細的數值標注。BIM+VR技術的有效運用，能夠在輸入信息的基礎上創造數字模型，完美的展示建筑工程的立體結構，在后續也可隨時調整，改正數據十分簡單，且不會像CAD那般，調一張平面圖其他得跟著動，一不小心很容易出現紕漏，影響后續施工的開展，且在傳統的設計模式中，建筑方案設計、施工圖設計、結構設計、水暖電設計是分開的，每個部門在不同的階段都要完成各自的工作任務，出圖也是相對獨立、各成體系，也正因如此，在施工時經常會出現不同專業間相互沖突、“打架”的問題，而在運用BIM+VR技術之后，能夠將各個專業的內容組合成一個包含所有信息的模型，可在三維模型的幫助下對原設計圖進行修改，將建筑工程項目中的工程量變化聯系到一起，促進工程預算的準確性。方便各部門間的相互協調，做到統籌兼顧，其優勢功能遠超我們的想象。4.3招投標階段的應用。我國的建筑工程項目建設全過程在相關部門的嚴格把控與相關法律法規的加持下逐步走向制度化、正規化道路。除了一些不需要招標的特殊情況外，大部分不需專利或專有技術的項目都會采用公開招標的形式，為的是讓業主方能夠在滿足資質條件的企業中尋找出對項目有深層理解、能帶來最大收益的合作單位。不論是EPC總承包模式抑或者設計、施工、監理分招的情況都需要經過評標委員會的討論后方能選出一、二、三中標候選人，評標環節就顯得至關重要。傳統的設計評標設計單位需要出施工圖、效果圖等紙質文件（電子標除外），內容不夠直觀、彼此間的對比性差，評標專家也很難在諸多的圖幅頁中尋找到設計紕漏，若采用BIM+VR技術，即使看不懂施工圖的人也能在可自由穿梭的虛擬現實空間中發現出設計中切實存在的一些問題，更別說身經百戰的評標專家了，這樣能大大提高評標的準確度，為甲方選出質量優、效果優、可行性與性價比最好的設計方案。我們都之知道設計對建筑工程造價的影響可高達百分之七十，優質設計被選出后自然能起到降低建設成本的效果。當然BIM+VR技術也可以用于施工項目招標中，業主或招標公司在撰寫招標文件時一般會包含設計內容，但傳統文件以紙質圖冊或CAD圖的形式呈現，不夠直觀，也不利于施工單位細致掌握項目情況與設計要求，而在BIM+VR技術的加持下，施工單位可直觀地看到相關內容，加深對項目的理解，更有針對性的思考材料與設備的供應等具體問題，編纂好施工組織計劃，遞交出最優施工方案，甲方所委托的評標專家再叢中擇優選擇，可謂錦上添花。4.4施工階段的應用。首先，在施工階段我們可利用VR虛擬現實技術來全面提升對項目的感知度，在具體項目施工的過程中，通過VR體驗能有效改善三維模型統計分析的弊端，提高相關管理人員的感知度，讓其對施工細節與工程全貌有更為深入的理解。借助BIM+VR技術與計算機設備進行模擬后，使用人員可以在限定的范圍內獲得仿真體驗，方便其作出正確的預算管理判斷，提高管理水平，在實際操作中體驗者可在模型中細致入微的觀察某個關鍵部位的內部構造與表層外觀，對施工過程中所產生的成本進行仔細的記錄、計算，積累原始信息后以此制定出科學的預算方案。比如在建筑給排水管道施工中，相關人員可通過該技術事實加入安裝過程，從管道的端口處開始，沿著施工人員預定的安裝線路在由淺入深的了解工程進展，看看原有的設計是否合理、是否存在操作失誤、是否顯示出質量問題，發現不良狀況后及時作出判斷、選出對策及時糾正，避免窩工、返工情況的發生，在降低施工成本消耗的同時，為日后維護工作的開展創造便利條件。其次，將BIM+VR技術引入到施工預算管理中，能提高預算的精準度，有著真切的顯示意義，BIM技術的應用可從一定程度上避免傳統預算軟件中所存在的一些弊端，采用適宜且科學的方式構筑建筑模型，為后續管理工作的開展提供準確的數據支撐，在與VR技術進行聯動后，更能打破預算管理中的時空限制，可在從項目所在地的實際環境中獲取大量相關信息，深入了解項目的普遍性與特殊性，反過頭思考現階段所用預算管理方式中的問題，以免出現不必要的浪費。BIM軟件可形成集成數據庫，真實反映工程施工的客觀狀況，有助于相關人員對每個具體環節的把控，且在該技術的加持下，我們可以將進度管理與BIM模型結合到一起，去思考其與成本間的關系，大量搜集數據信息以提高管理水平。在建筑工程施工階段，施工流程的確定的是預算管理的前置條件，所以應合理運用VR技術，在真實情景中對工程項目進行換分，再具體計算每個項目預計所需費用，盡可能地縮小實際成本與預算成本間的距離，努力完成成本控制目標，并需要將施工進行時的預算數據變化及時反饋到公共信息共享平臺中，標注清晰，實現動態化預算管理，著重增強的管理效果。若出現預算數據遠遠偏離實際成本的情況，相關人員需要及時對BIM模式進行優化的處理，看看到底是哪里出了問題，以便于對施工階段全內容的把控?？偟膩碚f，VR與BIM兩種技術相結合的優勢就在于可視化管理，能從建筑模型中獲取到各類所需的造價信息，提高數據計算的精準度，模型中的預算管理是實際預算管理工作開展的有效參照，對資金的科學配置、合理使用有著至關重要的作用，相比于傳統的數據表格、預算圖而言優勢顯著。4.5竣工結算階段的應用。在建筑工程項目竣工結算階段，我們可以將BIM技術與審計資料相結合，從BIM技術所創建出的中央數據庫，調出工程項目合同、工期、變更、價格等關鍵信息，不僅有助于信息共享，還能在結算階段迅速找尋到所需數據。一般情況下，審核員往往只需要從BIM數據庫中抽調竣工結算的有關內容便可無阻礙的完成結算工作，有效提升竣工結算效率與整體質量，極大程度上地避免錯誤產生。
5結束語
綜上所述，我們不難看出BIM+VR技術的優勢所在，相關工作者應努力學習相關知識、積極將其運用于造價管理工作中，實現對建筑工程項目的全過程把控，在崗位上謀求突破創新，為我國建筑行業的發展貢獻出自己的一份力。
參考文獻：
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法拉利的“一對一”關懷
北京車展亮相可能性：＞95％
法拉利展臺上最惹人矚目的當屬612 Scaglietti該車型也為法拉利新推出的One-to-One個性化定制項目揭開了帷幕。
憑借一系列全新配件以及Carrozzeria Scoglietti項目提供的各套方案，法拉利致力于讓旗艦車型612 Scagoelli的每位車主都能完全根據自己的愛好來打造愛車。這輛V12法拉利旗艦車的最大特色就是覆蓋整個座艙頂部的變色全景天窗。這款天窗的非凡之處，在于它由電致變色玻璃制成，按下按鈕即可調節射入座艙的光線強度，讓乘客既能體驗駕駛敞篷車的，又能享受轎車的舒適與安全。
我們可以猜測，在4月底的北京車展上，我們在法拉利展臺肯定也能看到類似日內瓦車展那樣的“工作室”場地。在這塊場地上車主可以要求技師現場拼裝自己的612 Scagletti跑車。就如同在高級裁縫店一樣，車主可以與法拉利專家咨詢協商，挑選自己所需的零件和材料。法拉利專家們則根據車主的要求和品位為其傾力打造一款專屬跑車。
大眾Ssirocco
北京車展亮相可能性：40％
34年前，也是在日內瓦車展的現場，大眾汽車了第一代的Sclrocco。34年后，大眾汽車再度將這一曾經陷入沉寂的著名品牌推向全世界。作為一款承襲了前輩盛名的跑車，全新設計的Scirocco使用了大眾汽車曾于2006年亮相的IROC概念車的大量設計元素，同時設計更加完美、實用。在融合了最新設計理念、領先技術裝備的同時，更延續了大眾汽車一貫的造車理念，是一款既彰顯時尚前衛的運動氣質，又能滿足駕駛者日常功能需求的全能跑車。
早在Scirocco誕生之前，幾乎全球的媒體都預測這款車將會取得巨大的成功。如此大膽的預測并非毫無道理：以如此驚艷的外形和大眾高品質工藝的結合，消費者沒有理由去拒絕購買Sclrocco的沖動。大眾汽車集團董事長文德恩博士也表示：“我相信Scirocco將成為大多數消費者的夢想之車!盡管我們采用了很多高端技術裝備，但它的價格卻能讓大多數消費者夢想成真。”
BMW VisiDR EfficientDynamics概念車
北京車展亮相可能性：80％
這款概念車以BMWX5為設計原型，并首次在BMW車系中應用BMW高性能混合動力技術(BMWActiveHybrid Technology)。
它使用一款2.0L的4缸柴油發動機和電動機作為動力來源，總輸出功率達165kW，0～100km/h的加速時間為8.9s性能可以說是SUV中的翹楚。最讓人難以相信的是這款車在歐盟標準下的平均油耗僅為6.5L/100km二氧化碳排放值僅為172g/km。在它的細分競爭市場這已經是駕駛樂趣與經濟性的最好統一。看來，BMW的雄厚技術實力，讓它們輕易就在新能源汽車領域一鳴驚人。
順便要提一下的是：全球首款7速雙離合器變速器將作為選裝設備出現在BMWM3敞篷轎跑車、雙門轎跑車及轎車上，這也是該變速器首次應用在BMW車型上。這似乎也意味著BMW正式放棄了自己研發多年的SMG變速器(目前應用于M5、M6車型中，動力表現良好，但在市區道路的平順性很差)，轉投雙離合變速器方向。不出意外的話，下一代的M5、M6也將拋棄SMG，投入雙離合變速器的懷抱。
現代HES-5概念車
北京車展亮相可能性：50％
Genesis向人們證明了現代汽車的設計能力，新亮相的HED-5概念車則在MPV領域掀起了另一場革命。
在這款6座MPV概念車型的開發過程中，Recaro、Bayer、LG等國際知名品牌紛紛投入自己的新產品，為HED-5概念車提供了優質的材料和結構設計方案。為了延續MPV車型對前、中、后排乘客便利性的照顧，HED-5概念車采用了多變的座椅組合方案。前排副駕駛座椅可以面向后排安置，為車內設計出一個小型的會議場所。如果是在休閑場合，在駕駛員專心駕駛的同時，車內其他乘客可以方便地享受LG為他們帶來的新技術，互聯網、電子游戲、觀賞電影或者打電話。現代汽車為HED-5概念車提供了幾乎所有MPV乘客能想到的事情，當然，上廁所除外。
在動力上，HED-5概念車將反搭載一款雙渦輪增壓柴油發動機峰值輸出功率和扭矩將分別達到212hp和461Nm，搭配一款6速自動變速器。在這一款不可能投入量產的汽車身上，我們看到了現代汽車下一動機升級計劃中的一個作品。普通消費者有望在2010年左右體會到現代汽車下一代“動力核心”的表現，來扭轉目前現代汽車“機”不如人的尷尬現狀。
看來，在Genesis之后，現代汽車試圖用自己對汽車的理解，來重新定義MPV車型。
豐田iQ微型車
北京車展亮相可能性：10％
之所以不期望能在北京車展上看到這款車，主要是因為它是豐田專為歐洲市場打造的一款精品微型車。按照豐田汽車的習慣，歐洲的熱銷產品一般會在3～4年后來到中國。喜歡這款車的觀眾，可以滿懷希望地等待2010或者2012年的北京車展了。
在2007年的法蘭克福車展上，這款車還打著“概念車的后綴?，F在，它已經正式加速了量產的步伐。
它的車身長度還不到3m但是可以輕松地搭載3名成年人和一名兒童(或者一個行李箱)。之所以不是4名成年人，是因為這款車采用了3+1的座位設計，第4個座椅(兒童座椅位置，也可以放置物品)要大大小于其他3個成年人座椅。在目前新生代成長起來的市場，一對夫婦與一個嬰兒的組合將成為廠商爭奪的對象。對車型的設計能夠如此體貼，豐田能夠在全球市場成功便在情理之中了。
Volvo XC60
北京車展亮相可能性：約100％
全新沃爾沃XC60的配置里面，最引人注目的是城市安全系統(City Safety)――這種獨特的安全系統能夠幫助司機減輕甚至避免在市內交通擁擠時所經常發生的低速碰撞和追尾事故所造成的傷害。
如果有可能撞到前面的汽車而司機未能及時做出反應，XC60的城市安全系統系統會自動開始制動，避免追尾事故的發生?！拔覀兪鞘澜缟系谝粋€將此安全功能作為標配的汽車廠家。城市安全系統證明全新XC60是沃爾沃有史以來生產的最安全的車型。這款車可以說是我們多年來在安全領域所積累的技術，經驗與理念的集中體現，其中既包括事故預防方面也包括碰撞中對乘員的保護方面，”沃爾沃
汽車總裁兼首席執行官弗雷德里克?埃普說。城市安全系統與新近推出的帶自動制動功能的碰撞警示系統相結合，意味著沃爾沃汽車公司現在可以提供任何車速下的自動制動功能。
全新沃爾沃XC60將裝備285hp的6缸渦輪增壓T6發動機，其最大扭矩不低于400Nm，而且從1500rpm開始就可提供最大扭矩，從而獲得了極快的加速與平穩的行駛性能。
薩博9-X BiCIBubrid概念車
北京車展亮相可能性：＜50％
作為一個不斷創新的汽車品牌，saob薩博也在日內瓦車展上推出了全球首發的saab薩博9-X BioHybria概念車。薩博9-XBioHybrid概念車體現了Saab薩博在小型車上未來的發展趨勢。它的設計理念是要體現年輕消費者所看重的元素――前衛的外觀、可靠的性能和高科技通訊。
薩博9-X BioHybrid概念車進一步延續Aero X和前款9X概念車的設計主題，基于通用汽車下一代混合動力系統的200hp、14LBioPowet渦輪發動機的超高效動力，顯示了結合使用生物乙醇燃料與通用下一代混合動力系統來創造杰出效率和性能的潛能。
通用下一代混合動力系統不僅進一步降低了燃料消耗和二氧化碳排放，其鋰離子電池和極高的動力能力所捕獲的能量和電力，比目前的通用混合動力系統更高?；旌蟿恿ο到y可增加加速動力，實際上也改善了油門反應，這可進一步縮小發動機的尺寸，同時減少燃料消耗。Saab薩博9-X BioHybird同時也會收集太陽能。天窗內的太陽能電池充分利用了這一免費的能源。
英菲尼迪FX50
北京車展亮相可能性：70％
作為豪華市場的后起之秀，英菲尼迪FX50想要挑戰SUV領域的Q7、卡宴等重量級對手，不得不采用一些殺傷力很實際的手段：更便宜的價格和更有震撼力的外觀。當然，想讓消費者舍棄Q7、卡宴而選擇FX50，充足的動力性是不可或缺的。
FX50裝備的是日產全新的V85.0L發動機，比前輩FX45在排量上足足大了0.5L，最大輸出功率扭矩分別達到390hD和500Nm。經歷十幾年的追捧，日產目前已經進入發動機更新換代的關頭，上一代FX45的VK45發動機理所當然地要被VK50所取代，來賦予FX50更加兇猛的性能。
福特?？怂笴C
北京車站亮相可能性：80％
福克斯CC的亮相，將和現有的福特?？怂?門、4門、5門轎車、5門旅行款以及運動型ST等車型一起，進～步豐富新福特?？怂辜易宀⑹垢？怂钩蔀楦Ｌ剀囅抵行吞栴悇e最為齊全的品牌。此外，高性能的全新福特福克斯RS車型也將于2009年精彩登場這將是新福特?？怂辜易寮尤诵牡氖展僦鳎瑸楦？怂瓜盗械膫髌娼洑v畫下一個圓滿的句號。
作為福特汽車的合作伙伴，Pininfarina公司擔綱了福特?？怂笴C的設計、工程及制造。此次再度啟用其Bairo工廠，為福特打造全新設計、自動折疊硬頂的福特?？怂笴C。
牢固的車身架構加上精確的懸架和轉向系統，新款福克斯CC不僅沿襲了?？怂箖灝惖牟倏匦阅?，還在歐洲市場上標配了EPS(緊急制動輔助系統)和EBA(電子制動輔助系統)，為駕乘者提供了更加出色的安全性保障(這也是敞篷車反復強調的地方)。
世爵C8 Aileron
北京車展亮相可能性：90％
在日內瓦車展上，世爵了搭載V8引擎的第二代C8 AileronGT跑車，向世人展現了它獨特的跑車風范。
*年文化工作簡要總結
一、強化效能建設，機關“作風建設年”活動取得成效
開展“作風建設年”活動是機關效能建設的重要舉措，我局認真貫徹落實市委有關文件精神，在全系統組織開展“作風建設年”活動。通過開展“作風建設年”活動，進一步解放思想，轉變觀念，改進作風，振奮精神，推動當前工作和全年目標任務的圓滿完成，推動*和諧文化建設的快速形成。一是認真開展“崛起*”大討論活動。圍繞“建設和諧文化、促進*全面崛起”這一主題進行廣泛的學習和討論，使大家切實增強事業心和責任心，提高服務意識和行政水平，為*經濟發展提供良好的文化服務。二是扎實推進“作風建設年”活動。局黨組召開專題會議，及時成立局系統“作風建設年”活動領導小組，精心制定活動計劃，并在全系統召開專題動員會，部署落實“作風建設年”活動。在活動中加強對“四條禁令”執行情況的內部督查，切實轉變工作作風，提高工作效能，優化服務環境。三是廣泛征求意見，認真查找作風建設方面存在的問題和不足。在采取多種形式廣泛征求意見的基礎上召開專題民主生活會，對照倡導的“八個方面良好風氣”和省機關效能建設“四條禁令”進行自查自糾，每人寫出自查報告。四是認真制定整改方案，明確整改重點，提出整改措施。進一步完善了機關內部一系列規章制度，充實細化了政務公開相關內容，進一步規范辦事程序和辦公秩序。五是認真開展“三服務一爭創”活動。根據市里的統一部署，我局相關科室、窗口與文化市場行政執法大隊積極參加“三服務一爭創”活動，召開活動動員會，提出爭創目標。通過“部門與您零距離”欄目，向社會作出承諾，誠心接受群眾的監督，同時根據市里統一部署，積極開展現場服務活動，就各自工作職責向現場市民作了介紹和宣傳，接受咨詢，提供服務，并分發了各類宣傳資料800余份，取得了較好成效。
二、注重特色，城鄉群眾精神文化生活豐富多彩
群眾文化活動是文化事業發展的重要組成部分，是豐富群眾精神文化生活、凝聚人心的重要途徑。去年以來，我市群眾文化活動精彩紛呈，春節期間社會文化活動香溢城鄉。全市有40多條龍燈，50多對獅子舞動在城鄉各地；組織在城鄉各地演戲200多場，放映電影300多場，向農村送春聯達5000余幅，送書下鄉3000多冊，元宵節的“崛起*”大型豬年龍獅會活動，組織了三條龍燈進城鬧元宵，有近10萬群眾觀看了龍燈活動。配合市委宣傳部開展了以“建設和諧文化，促進鄉風文明”為主題的“新農村建設文化年”活動。新農村建設文化年啟動儀式暨游埠鎮“?水之春”文藝晚會，吸引了近六千多名觀眾觀看演出；與市信用聯社共同舉辦的“信合杯”全市農民卡拉OK大獎賽，使一批有一定潛力的青年農民歌手脫穎而出；與市農辦聯合舉辦的新農村建設圖片展，廣泛受到觀展農民的好評；“種文化”百村賽暨諸葛村家族民間藝術大展示活動成效顯著，在*日報、*晚報、*日報等媒體被廣泛宣傳；楊梅節開摘儀式文藝表演和楊梅王擂臺賽文藝演出，為楊梅文化旅游品牌的打造進行有效宣傳；*塘端午節龍舟賽活動熱鬧非凡，豐富和弘揚了當地傳統民俗文化；全國三國文化暨第15次諸葛亮學術研討會文化活動，邀請了全國14個省市近100名專家、學者來蘭參加研討會，隆重的諸葛亮后裔祭祖大典活動、精彩的文藝專場演出，吸引了全國20多家媒體記者來蘭進行采訪報道。全年來共組織各類文藝演出20余場，參加演出節目320多個，參與演出人員2500人次，觀眾達10萬人次。尤其是為配合市委宣傳部開展的鄉風文明“百星”評選活動，我局會同市廣電臺、蘭江導報策劃組織了“感動*”“百星”頒獎文藝晚會。晚會形式新穎，內容豐富，電視短片放映、大型歌舞、搖滾快板、情景表演等形式相互穿插在整個頒獎過程中，掀起晚會一浪浪，贏得觀眾一陣陣雷鳴般的掌聲，使現場始終涌動著溫情的暖流，文明“百星”深深地感動了*。
三、立足基層，農村文化建設工作扎實推進
去年，我市在鞏固提高“東海文化明珠”鎮鄉與文化特色村創建活動的基礎上，著力啟動村級文化陣地建設，不斷推進農村文化建設工作。在“東海文化明珠”創建工作中，我局加大投入、完善設施，對已創建的8個“東海明珠”鎮鄉進行鞏固與提高，使其最大效能地發揮文化陣地功能。在文化示范村（社區）創建活動中，我局注重特色創建和典型示范作用，20*年上半年在諸葛厚倫方村召開了村級文化建設現場會，啟動了我市村級文化建設的序幕，研究制訂我市農村文化建設實施工程各項規劃，做好農村文化建設實施工程專項資金的各項資料申報工作；建成村級文化活動中心22個，村文化室44個，農村圖書流通點9個。其中室內活動場所28000平方米，圖書8萬余冊，戶外活動場所7萬多平方米。20*年先后有靈洞鄉洞源村、諸葛鎮厚倫方村獲得*省文化示范村稱號；有*村等5個村、*社區等4個社區獲得*市文化示范村與文化示范社區稱號。
文化信息資源共享工程20*年建成通過考核驗收，順利實現了與農村黨員遠程教育工程的聯網，并正式開通了29個農村信息網點。去年年底，*市文化信息資源共享工程現場會在我市召開，省、*市相關領導對我市文化信息資源共享工程建設工作給予了充分肯定。同時，根據我市廣播電視“村村通”工程的規劃目標，我局積極配合市廣電臺扎實推進“村村通”工作，抓住重點、破解難點，爭取經費、克服困難，提前一年圓滿完成廣播電視“村村通”工作任務，并順利通過考核驗收，成為*各縣市中率先完成“村村通”工作的縣級市，得到了*市考核組的充分贊揚和肯定。
四、注重保護傳承，穩步推進非物質文化遺產保護工作
非物質文化遺產的保護和申報是我局的重要工作之一。20*年在前一階段普查的基礎上，我局廣泛開展宣傳活動，組織開展了第二個全國文化遺產日系列活動，組織*攤簧、斷頭龍、游埠獅子、糧食砌、根雕、孔明鎖、織帶等我市傳統民間藝術項目近一千多名民間藝術制作者，在市和平公園舉行民藝制作現場展示活動，吸引近萬名市民到場觀看，并通過《蘭江導報》、《*日報》、*電視臺等媒體進行有效宣傳，取得了良好的社會宣傳效果；組織水亭鄉《斷頭龍》和*攤簧《含羞草》赴杭州參加省文化廳組織的吳山廣場民間藝術花會表演，受到各級領導和廣大群眾的一致好評。同時，積極開展非物質文化遺產保護項目申報工作，《黃大仙傳說》、《斷頭龍》、《諸葛后裔祭祖》、《糧食砌》、《諸葛古建筑營造技藝》等五個項目被公布為*省第二批非物質文化遺產保護名錄。其中，《黃大仙傳說》、《斷頭龍》、《諸葛古建筑營造技藝》等項目經省文化廳推薦上報，被公示為國家第二批非物質文化遺產保護項目。此外，我局制定了非物質文化遺產普查工作實施方案，召開了全市各鎮鄉（街道）文化站長專題工作會議，對我市非物質文化遺產普查工作進行了具體部署，各鎮鄉(街道)行動及時，舉措落實，進展順利。到目前為止，已有4個鎮鄉（街道）率先完成了非物質文化遺產重點項目調查表的制作工作。
五、注重繁榮創新，文藝精品創作碩果累累
一年來，我們把繁榮文藝精品創作作為推進文化大市建設的一項重要工程常抓不懈，堅持貼近群眾、貼近生活、貼近基層，貫徹文藝創作“二為”方針，弘揚主旋律，提倡多樣化，注重文藝作品的思想性、藝術性、教育性，充分調動文藝創作隊伍的積極性，創作了一批思想內容深刻豐富、反映*時代特征、人民群眾喜愛的優秀作品。在*省第三屆群星獎比賽中，由市文化館創編的*攤簧《含羞草》榮獲創作、表演雙銀獎；在*省第四屆民族器樂“香溢杯”比賽中，我市*的笛子獨奏榮獲專業B組演奏一等獎；我局胡斌同志在*市新農村婺劇票友大賽和*省新農村婺劇票友大賽中分別榮獲金獎；在省紀委和省委宣傳部聯合舉辦的反腐倡廉書法比賽中，由我市選送的國畫作品《花鳥》榮獲二等獎、書法作品榮獲優秀獎；一年來在各級刊物發表的論文4篇榮獲國家級獎項，6篇榮獲省級獎項。
六、突出工作重點，認真做好文物保護管理工作
20*年我局緊緊圍繞文物保護“十六字”方針，扎實有效地開展文物保護基礎工作。針對我市文物維修經費緊缺而搶救保護任務重的矛盾，我局想方設法克服各種困難，多方籌措資金組織搶救維修包括國保單位諸葛春暉堂，省保單位西姜祠堂、下孟塘上族祠，市保單位永齡塔、嚴氏家廟、藥皇廟、維則堂、上戴祠堂在內的10多處各級文保單位；根據要求投入30余萬元委托專業資質單位編制了《芝堰村建筑群保護規劃》，完成初稿后，召集有關部門召開了初步論證會，對該規劃進行了補充和完善，目前已報省文物局進一步論證并報國家文物局審批；配合建設規劃部門完成了歷史文化名城修建性詳規的編制，以及永昌古街和虹霓山古村落二處省級歷史文化街區、村鎮保護規劃的編制。
在做好各項文物保護基礎性工作的同時，我局根據上級統一部署，啟動開展了全國第三次文物普查工作，及時召開了*市第三次全國文物普查動員大會和領導小組成員單位聯席會議，制定了*市第三次全國文物普查工作實施方案和宣傳工作方案，成立了普查組織機構和工作隊伍，落實普查經費，購置普查設備，加強普查人員的文物普查專業培訓，為下一步野外調查和信息數據登錄工作作好準備，普查工作開展進度在*市名列前茅。積極爭取省級文物保護利用示范項目，促進文物事業發展。在綜合分析我市文物保護利用工作實際的基礎上，根據《*省文物保護利用示范項目管理辦法》，申報諸葛?長樂村民居為文物保護利用示范預選項目，目前經省文物局專家組初步審核通過并制定了預選項目的實施方案，已得到文物專項經費的重點扶持。盼望已久的博物館建設工作在20*年取得了實質性進展。我局在深入考察調研的基礎上，結合*實際提出建設規劃方案，市政府常務會討論后確定了規劃方案和項目建議書，并經發改部門審核立項，做好工程設計方案的招投標和基建經費落實等前期籌備工作，為下一步正式動工興建打下堅實基礎。
七、規范文化市場管理，進一步推動文化市場的繁榮發展
去年我市文化市場管理工作緊緊圍繞“全國文化市場行政執法隊伍建設年”活動和我市的“三服務一爭創”活動，嚴格按照“改善服務、文明執法、依法行政”的要求，在規范整頓文化市場、促進文化產業健康發展上取得了新的成效。組織舉辦各類法律、法規宣傳教育學習會，有效引導經營業主守法經營、規范經營；開展“打擊非法預裝計算機軟件和打擊網絡侵權盜版專項整治行動、打擊“黑網吧”、第九屆音像市場專項整治宣傳周等專項整治活動，始終保持對全市文化市場的監管力度；根據我市文化市場的特點，積極主動地調整執法人員值班時間，實行錯時值班制，切實增加日常稽查頻率。在對印刷企業管理上，不斷提高服務意識、強化服務手段，堅持管理促發展、管理促繁榮的服務宗旨，切實做好印刷企業的管理服務工作，并配合協助市印刷行業協會做了大量工作。就印刷設備、廠房面積、業務經營、消防安全等情況走訪檢查了全市120余家印刷企業，對其中存在問題的29家企業發出整改通知書，督促整改；在走訪檢查的基礎上，幫助超范圍經營的5家印刷企業從原來的其他印刷品經營企業升格為包裝裝潢印刷企業，使企業經營規模上了一個大臺階；市凱迪恩彩印公司投資2000多萬元的技改項目提前半年建成投產，市今日紙箱廠投資800多萬元的進口紙箱生產設備于20*年9月投產；萬盛達實業有限公司的“萬盛達”商標榮獲中國馳名商標稱號；同時，*萬盛達實業有限公司、*雙安醫藥包裝有限公司榮獲工商信用3A級企業稱號，*凱迪恩彩印有限公司、市出口包裝紙箱廠、錢村福利包裝廠榮獲工商信用2A級企業稱號。為迎接黨的十七大的勝利召開，市文化市場行政執法大隊在全市開展了以“凈化文化市場、迎接黨的‘十七大’”為主題的文化市場系列整治月活動，規范我市文化市場秩序，為黨的十七大勝利召開營造良好文化市場環境。全年共出動執法人員922人次，檢查經營單位1711家次，查處違法經營單位（案件）72起，收繳非法音像制品4492盒（張）、非法出版物1310冊（張）、取締“黑網吧”3處，沒收非法電子游戲機及地面衛星接收設施9臺（套），拆除違規地面衛星接收設施65座，收繳違規地衛設備7套，取締無證經營地攤21處。同時根據中央、省委的指示精神，我局會同市廣電臺認真開展衛星廣播電視轉星調整工作，在規定期限內順利完成我市轉星調整工作任務，得到了省廣電局副局長鐵國強的充分肯定。
論文摘要：隨著虛擬現實技術的出現，城市規劃建設發生了革命性的變化。而虛擬現實建模語言VRML正是相應其產生的，人們可以根據自己的豐富的想象力模擬構造出任意模型，從而實現城市規劃的預見。當然，也可以從模型中發現缺點和不足，從而做進一步的改進和完善。本文正是基于這種技術和VRML開發工具實現了城市的仿真，能夠使政府規劃部門、項目開發商、工程人員及公眾可以從任意角度，實時互動真實地看到規劃效果，更好地掌握城市的形態和理解規劃師的設計意圖，公眾的參與也能真正得以實現。
本文研究的主要是虛擬現實技術在城市規劃領域中的應用。意義在于針對現代城市建設的盛行，利用環境學、工程學、規劃設計等的綜合，將虛擬現實技術運用其中，實現對城市的仿真，更真實、鮮明、生動地展現城市面貌，便于對城市規劃的可行性研究，有利于城市的規劃，建設和完善。
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 緒 論
1.1 什么是虛擬現實技術
虛擬現實是計算機模擬的三維環境，是一種可以創建和體驗虛擬世界（Virtual World）的計算機系統。虛擬環境是由計算機生成的，它通過人的視、聽、觸覺等作用于用戶，使之產生身臨其境的感覺的視景仿真。它是一門涉及計算機、圖像處理與模式識別、語音和音響處理、人工智能技術、傳感與測量、仿真、微電子等技術的綜合集成技術。用戶可以通過計算機進入這個環境并能操縱系統中的對象并與之交互。
虛擬現實不是真的，也不是現實，它只是一個在桌面上可實時地做交互式三維圖形用戶界面的工具。就像窗口系統及鼠標驅動用戶界面一樣，虛擬現實可使計算機的運用更加有效、透明。根據設計者的構想，用戶可以沉浸到數據空間中，將用戶在一定時間內與現實環境相隔離，然后投入到可實時交互的虛擬環境中，并且駕馭其中的數據，使人有一種身臨其境的感覺。
虛擬現實是一門綜合技術，它以計算機技術為主，綜合利用計算機三維圖形技術、模擬技術、傳感技術、人機界面技術、顯示技術、伺服技術等，來生成一個逼真的三維視覺以及嗅覺等感覺世界，讓用戶可以從自己的視點出發，利用自身的功能和一些設備，對所產生的虛擬世界這一客體進行瀏覽和交互式考察[1]。
虛擬現實有三大特點：浸沉感、交互性和構想性。
浸沉感指的是人浸沉在虛擬環境中，具有和在真實環境中一樣的感覺；
交互性指在虛擬環境中體驗者不是被動地感受，而是可以通過自己的動作改變感受的內容；
構想性指虛擬的環境是人構想出來的，因而可以用以實現一定目標的用途。
1.2 虛擬現實技術的發展前景
虛擬現實（Virtual Reality，VR）是近來計算機網絡世界的熱點之一，在社會生活的許多方面有著非常美好的發展前景，更是數字地球概念提出的依據和基礎技術。
虛擬現實的應用領域十分廣泛，主要在工程設計、計算機輔助設計（CAD）、數據可視化、飛行模擬、多媒體遠程教育、遠程醫療、藝術創作、游戲、娛樂等方面。 Web的出現更使虛擬現實技術引起人們普遍的關注。人們對它寄予厚望，希望利用這個技術使世界各地的人，可以在三維環境下交流。多個用戶可以進行基于文本的或是聲音技術的閑談，在網上建立一個真正的三維社區已不再只是夢想中的事[2]。
虛擬現實發展前景十分誘人，而與網絡通信特性的結合，更是人們所夢寐以求的。在某種意義上說它將改變人們的思維方式，甚至會改變人們對世界、自己、空間和時間的看法。它是一項發展中的、具有深遠的潛在應用方向的新技術。利用它，我們可以建立真正的遠程教室，在這間教室中我們可以和來自五湖四海的朋友們一同學習、討論、游戲，就像在現實生活中一樣。使用網絡計算機及其相關的三維設備，我們的工作、生活、娛樂將更加有情趣。因為數字地球帶給我們的是一個絢麗多彩的三維的世界!
我們相信社會的發展和技術的創新使這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將來，或許就在十年以后，或許二十年以后。
1.3 國內外虛擬現實技術的研究概況
美國是VR技術的發源地。美國VR研究技術的水平基本上就代表國際VR發展的水平。目前美國在該領域的基礎研究主要集中在感知、用戶界面、后臺軟件和硬件四個方面。
在當前實用虛擬現實技術的研究與開發中日本是居于領先位置的國家之一，主要致力于建立大規模VR知識庫的研究。另外在虛擬現實的游戲方面的研究也做了很多工作。但日本大部分虛擬現實硬件是從美國進口的。
在VR開發的某些方面，特別是在分布并行處理、輔助設備（包括觸覺反饋）設計和應用研究方面，在歐洲英國是領先的。到1991年底，英國已有從事VR的六個主要中心，它們是WIndustries（工業集團公司），British Aerospace（英國航空公司），Dimension International，Division Ltd，Advanced Robotics Research Center和Virtual Presence Ltd（主要從事VR職產品銷售）[3]。
和一些發達國家相比，我國VR技術還有一定的差距，但已引起政府有關部門和科學家們的高度重視。根據我國的國情，制定了開展VR技術的研究，例如，九五規劃、國家自然科學基金會、國家高技術研究發展計劃等都把VR列入了研究項目。 在緊跟國際新技術的同時，國內一些重點院校，已積極投入到了這一領域的研究工作。
北京航空航天大學計算機系是國內最早進行VR研究、最有權威的單位之一，他們首先進行了一些基礎知識方面的研究，并著重研究了虛擬環境中物體物理特性的表示與處理；在虛擬現實中的視覺接口方面開發出了部分硬件，并提出了有關算法及實現方法；實現了分布式虛擬環境網絡設計，建立了網上虛擬現實研究論壇，可以提供實時三維動態數據庫，提供虛擬現實演示環境，提供用行員訓練的虛擬現實系統，提供開發虛擬現實應用系統的開發平臺，并將要實現與有關單位的遠程連接[3]。
浙江大學CAD&CG國家重點實驗室開發出了一套桌面型虛擬建筑環境實時漫游系統，另外，他們還研制出了在虛擬環境中一種新的快速漫游算法和一種遞進網格的快速生成算法。
哈爾濱工業大學計算機系已輕成功地虛擬出了人的高級行為定人臉圖像的合成，表情的合成和唇動的合成等技術問題，并正在研究人說話時頭勢和手勢動作，話音和語調的向步等。
還有其他一些大學在虛擬現實發面取得了驕人成績，在這里就不再介紹了。總之，雖然我們和其他一些發達國家相比還存在差距，但我國的發展前景還是很光明的，需要大家的不懈努力。
1.4 本文研究的主要內容
本文主要是介紹了虛擬現實技術極其應用，及其相應的實現工具VRML語言。通過對城市的模擬設計，更深入的了解虛擬現實技術及掌握VRML語言的使用。
第一章主要講了虛擬現實技術的基礎知識、發展前景以及現今國內外的發展狀況。以便讓讀者對虛擬現實技術有一定的了解。
第二章主要講了虛擬現實技術的實現工具VRML語言的發展歷史，虛擬現實與VRML的聯系以及VRML的創作原理等，目的是使得讀者可以很快掌握VRML。
第三章是系統的概要設計，主要講了虛擬現實技術的應用和VRML的使用。通過介紹虛擬現實技術在城市規劃領域的應用，物理建模技術以及城市模型的概要設計，使得讀者對虛擬現實技術的了解更加深入和透徹。
第四章主要講了系統的詳細設計，主要是告訴讀者怎樣利用VRML語言實現模型的虛擬實現。通過本章的學習可以使讀者的運用VRML語言的能力大大增強。
第五章主要講了在系統的設計過程中遇到的問題及相應的解決方法。
第二章 VRML簡介
2.1 VRML的發展歷史
VRML使用場景圖數據結構來建立3D實境，這種數據結構是以SCI開發的Open Inventer 3D工具包為基礎的一種數據結構。VRML的場景圖是一種代表所有3D世界靜態特征的節點等級：幾何關系、材質、紋理、幾何轉換、光線、視點以及嵌套結構。幾乎所有的生產三維產品的廠商，無論是CAD、建模、動畫、虛擬現實，還是VRML，它們的結構核心都是場景圖。
1993年9月，Tong Parisi和Mark Pesce開發了第一個VRML瀏覽器，稱為Labyrinth，它是WWW上三維瀏覽器的原形。
1994年春，在日內瓦第一屆WWW大會上，由Tim Berners-Lee和Dave Raggett所組織的一個名為Bird_of_Feather (BOF)的小組提出了VRML這個名字，當時所代表的含義是Virtual Reality Makeup Language，但是后來為了反映三維世界的建立而改成了Virtual Reality Modeling Language，縮寫為VRML。在這次大會以后，一個www-vrml mail list的組織成立了，Silicon Graphics，Inc(SGI)的Gavin Ball通過選擇Open Inventor文件格式中的基本元素，增加必要的WWW特征，制定的方案經修訂，在1994年第二次WWW大會上公布為VRML1.0的初稿。
另一位SGI的原Open Inventor設計師Paul Strauss開始作一個VRML公共域的詞解程序，當時流行于業界的名字叫QvLib。這個程序的作用是把VRML的可讀文件格式轉換成瀏覽器可理解的格式。這個詞解程序于1995年1月公開。它可以安裝到各式各樣的平臺上，從此，各種瀏覽器私雨后春筍般興盛起來[4]。
1996年8月在SGI的 Moving Worlds提案基礎上形成VRML2.0。VRML2.0在VRML1.0的基礎上進行了很大的補充和完善。
VRML2.0的DIS就是以VRML2.0為基礎制定的，于1997年4月提交國際標準化組織ISO JYCI/SC24委員會審議，依照慣例命名為VRML97。
1998年12月在原VRML組織的基礎上成立了Web3D聯盟，致力于VRML NG標準的制定，并致力于制定X3D網絡三維標準。在X3D的旗幟下，VRML將結合Java3D和XML等技術，成為Internet上三維虛擬世界的主要標準。
2.2 VRML與虛擬現實技術
虛擬現實的英文名稱為Virtual Reality，簡稱VR，即利用計算機的高科技手段構造出一個虛擬的世界，使參與者獲得與現實一樣的感覺。虛擬現實是一個在當今國際上倍受矚目的課題。
當計算機技術尚未出現的時期，仿真只能在實物上進行，這一階段的仿真稱為模擬仿真。其特點是：由于仿真是在實物上進行，因而實時性強且精度較高，但是實施的難度和費用都較大。在計算機技術問世且被引入仿真領域的初期，仿真技術步入了半模擬半數字的階段。這時系統中的一些部分由計算機代替，另一部分則由實物充當，所以，在一定程度上仍然保留著實時性仿真的特點[5]。
80年代后期，仿真在諸多方面都發生了重大的轉變，仿真研究的對象已由連續轉向離散事件系統。仿真已由重視實驗轉向重視建模與結果分析。計算機已成為一種重要的仿真工具。計算機仿真是一門利用計算機模擬真實系統進行科學實驗的技術。
由于從強調并重視與人工智能結合轉向強調與圖形技術和對象技術結合，仿真系統的交互性大大加強。就應用領域方面而言，仿真已從研究制造對象的動力學、運動學特性及加工、裝配過程，擴大到研究制造系統的設計和運行，并進一步擴大到后勤供應、庫存管理、產品開發過程的組織、產品測試等，涉及到企業制造活動的各個方面。這些轉變明顯地說明，計算機仿真已經進入了一個嶄新的發展階段，它的重要性與特殊功能已越來越突出。虛擬現實促進了仿真技術的發展。虛擬現實是采用計算機仿真技術生成的一個逼真的、具有視、聽、觸、嗅、味等多種感知的虛擬環境，置身于該環境中的人們可以通過各種傳感交互設備與這一虛構的現實進行相互作用，達到彼此融為一體的程度。近年來隨著信息技術的發展，特別是高性能海量并行處理技術、可視化技術、分布處理技術、多媒體技術和虛擬現實技術的發展，使得建立人機一體化的、分布的、多維信息交互的仿真模型和仿真環境成為可能，仿真因此形成一些新的發展方向，如可視化仿真、多媒體仿真、虛擬現實仿真等[5]。
2.3 VRML原理
1.VRML對三維虛擬世界的描述
VRML規定了3D應用中大多數常見的功能。
(1)建模能力，VRML定義了類型豐富的幾何、編組、定位等節點，建模能力較強。
基本幾何形體：Box、Sphere、Cone、Cylinder
構造幾何形體：IndexLineSet、IndexFaceSet、Extrusion、PiontSet、ElevationGrid
造型編組、造型定位、旋轉及縮放：Group、Transform
特殊造型：Billbord、Backgroud、Text
基本幾何形體節點只能作十分有限的幾種造型，用點、線、面索引節點及拉伸節點就可以構造任意復雜的實體形狀。特殊造型節點可用于場景中的文字、背景顏色等設置。造型編組可以用來描述裝配關系，其中Transform節點可以確定裝配位置、方向。
(2)真實感及渲染能力，通過提供豐富的相關節點的渲染，可以很精細地實現光照、著色、紋理貼圖、三維立體聲源。
光照：HeadLight、SpotLight、PointLight、DirectionLight
材質著色：Material、Appearance、Color、ColorInterpolator
紋理：ImageTexture、MoviceTexture、PixelTexture、TextureTransform
霧：Fog
明暗控制說明：Normal、NormalInterpolator
三維聲音：Sound
場景光照的設置直接影響觀察者的視覺效果，這幾種光照節點可以提供各種虛擬場景的光源。不同材質的物體色彩及反光效果不同，VRML的材質及著色節點的使用可以仿造如同真實物體給出的視覺效果。文理節點可以對實體表面粘貼圖片或進行像素點的設置以使實體具有同實物一樣的表面花紋。霧、明暗控制都對場景的光線反射有影響。聲音節點可以在場景中模擬出實際空間可能產生的各種聲響，如音樂、碰撞聲等[6]。
(3)觀察及交互手段，傳感器類型豐富，可以感知用戶交互。視點可以控制對三維世界的觀察方式。
傳感器：CylinderSensor、PlaneSensor、VisibilitySensor、ProxymitySensor、SphereSensor、TouchSensor
控制視點：ViewPoint、NavigationInfo
各種傳感器節點可以感知用戶鼠標的指針，TouchSensor節點在數控車床操作按紐功能的仿真中十分有用。視點控制可以預先提供給用戶一些更好的觀察角度。
(4)動畫，VRML提供了方便的動畫控制方式。
關鍵幀時間傳感器：TimeSensor
線性插值器及姿態調整：CoordinateInterpolator、OrientationInterpolator、ScalarInterpolator
這兩組節點的配合使用可以產生場景中的動畫效果，關鍵幀時間傳感器節點驅動線性插值器節點按時間順序給出關鍵值插值，這些插值就是關鍵震動畫時控制實置、狀態所需要的中間過渡值。
(5)細節等級管理及碰撞檢測：LOD、Collision
細節等級管理是對復雜實體的細節顯示加以控制，使該實體可在視點外或遠離視點時不顯示或粗略顯示。VRML自身提供的碰撞檢測是指觀察者在虛擬場景中的替身與實體的碰撞。
(6)超鏈接及嵌入：Anchor、Inline
這兩個節點使VRML可以由一個虛擬場景直接鏈接到另一個場景，或者將另一個場景中的實體嵌入自己的場景中。
2.VRML的執行模式
通過使用VRML的Script節點編程、與Java間事件訪問和建立場景圖內部消息通道能夠很方便的實現虛擬實體的交互和動畫功能。VRML場景圖可以接受兩種事件驅動：從路由語句傳過來的入事件及由外部程序接口寫入的直接事件。路由語句說明由場景傳出的每一條消息的傳遞路徑，也就是從一個節點的出事件域傳出的事件傳遞到一個節點的入事件域。場景中傳感器節點通常定義了觸發事件，它通過路由發送到場景圖的其他節點的入事件域。如傳感器節點的觸發事件直接傳遞到插補器節點產生關鍵值插值，也可以傳遞Script節點進行運算處理產生關鍵值插值。Script節點的處理過程就是JavaScript語法編寫腳本程序。Script節點還可以通過URL域引入Java程序到其他需要的節點，比如傳送給實體改變它的位置、形狀。由外部程序接口寫入的直接事件不需要路由圖傳遞，但其他執行過程都是一樣的。如果需要外部程序的響應，它應該能夠有讀取節點出事件域數據的接口[7]。
2.4 VRML的創作工具
創作VRML可以用你喜歡的文本編輯器，如Windows95下的NotePad，DOS下Edit等。當然，最后要獎文件保存為以 .wrl為后綴的文件。對于復雜的三維造型，如果VRML語句逐句寫出，那么其工作量是非常大的，有時也是無法完成的，幸運的是有很多大型的具有三維造型功能的軟件都開發了VRML文件的輸入輸出，人們可以利用這些造型工具直觀快速的創建一個三維空間，然后輸出為 .wrl后綴的文件。這樣對于復雜的三維造型VRML環境中顯示就不成問題了。
推薦讀者使用的VRML創作工具是VrmlPad，它是一種功能強大且簡單好用VRML開發設計專業軟件，其完全VRML97標準。VrmlPad可以對VRML文件進行瀏覽編輯，對資源文件進行有效的管理，并且提供了VRML文件的向導，可以幫助開發人員編寫和開發自己的VRML虛擬現實作品[8]。
第三章 系統的設計
3.1 虛擬現實技術在城市規劃領域的應用
3.1.1 概況
隨著全球知識經濟的興起，信息產業正以前所未有的速度蓬勃發展，上至政府、軍隊，下到各企事業單位都開始重視信息技術的創新研究和長遠發展，并已經或準備給予大量的投入。而作為信息技術發展重要驅動力的“虛擬現實”技術，也隨之成為人們關注的熱點之一。
由于城市規劃的關聯性和前瞻性要求較高，城市規劃一直是對全新的可視化技術需求最為迫切的領域之一。從總體規劃到城市設計，在規劃的各個階段，通過對現狀和未來的描繪（身臨其境的城市感受、實時景觀分析、建筑高度控制、多方案城市空間比較等），為改善人居生活環境，以及形成各具特色的城市風格提供了強有力的支持。規劃決策者、規劃設計者、城市建設管理者以及公眾，在城市規劃中扮演不同的角色，有效的合作是保證城市規劃最終成功的前提。VR技術為這種合作提供了理想的橋梁，運用VR技術能夠使政府規劃部門、項目開發商、工程人員及公眾可從任意角度，實時互動真實地看到規劃效果，更好地掌握城市的形態和理解規劃師的設計意圖，這樣決策者的宏觀決策將成為城市規劃更有機的組成部分，公眾的參與也能真正得以實現。這是傳統手段如平面圖、效果圖、沙盤乃至動畫等所不能達到的[9]。
3.1.2 虛擬城市的有機組成
仿真的虛擬環境
類似于時下流行的三維動畫，同樣是通過強大的三維建模技術建立逼真的三維場景，對規劃項目進行真實的“再現”。但是VR技術建立的虛擬環境是由基于真實數據建立的數字模型組合而成，嚴格遵循工程項目設計的標準和要求，屬于科學仿真系統；而傳統動畫的三維場景則是由動畫制作人員根據資料或想象繪制而成，與真實的環境和數據有較大的差距，嚴格意義上來說屬于一種演示作品。
多方式、運動中感受城市空間
在虛擬現實系統中，可以全方位，多種樣式（步行、驅車、飛行、UFO等），完全由用戶自由控制在場景中漫游。VR技術與傳統的三維動畫最根本的區別就是：傳統動畫的觀察路徑都是預先設定好的，用戶只能按照事先設定的路徑瀏覽場景；而VR技術可以由用戶在三維場景中任意漫游，人機交互，甚至還可以使用專用的頭盔把用戶的視覺、聽覺及其他感覺封閉起來，產生一種身臨其境的錯覺。這樣一來，很多不易察覺的設計缺陷能夠輕易地被發現，減少由于事先規劃不周全而造成的無可挽回的損失與遺憾，大大提高了項目的評估質量。
實時多方案比較
運用虛擬現實系統，我們可以很輕松隨意的進行修改，改變建筑高度，改變建筑外立面的材質、顏色，改變綠化密度，……所看即所得，只要修改系統中的參數即可，而不需要象傳統三維動畫那樣，每做一次修改都需要對場景進行一次渲染。這樣不同的方案、不同的規劃設計意圖通過VR技術實時的反映出來，用戶可以做出很全面的對比，并且虛擬現實系統可以很快捷、方便的隨著方案的變化而作出調整，輔助用戶做出決定。從而大大加快了方案設計的速度和質量，提高了方案設計和修正的效率，也節省了大量的資金。
三維空間信息交流
虛擬現實系統的沉浸感和互動性不但能夠給用戶帶來強烈、逼真的感官沖擊，獲得身臨其境的體驗，還可以通過其數據接口與GIS信息相結合，即所謂的VR-GIS，從而可以在實時的虛擬環境中隨時獲取項目的數據資料，方便大型復雜工程項目的規劃、設計、投標、報批、管理等需要。此外，虛擬現實系統還可以與網絡信息相結合，實現三維空間的遠程操作。
公眾參與與方案展示
對于公眾關心的大型規劃項目，在項目方案設計過程中，虛擬現實系統可以將現有的方案導出為視頻文件用來制作多媒體資料予以一定程度的公示，讓公眾真正的參與到項目中來。當項目方案最終確定后，也可以通過視頻輸出制作多媒體宣傳片，進一步提高項目的宣傳展示效果。
3.1.3 虛擬現實技術對城市規劃的影響
1．城市規劃管理
信息技術對城市規劃管理的影響主要表現在辦公自動化方面，目前的辦公自動化方面，目前的辦公自動化主要是提高城市規劃管理部門內部的管理水平、質量和效率。隨著社會的信息化，通過因特網可以建立城市規劃管理部門與城市建設者之間的有效信息通信渠道，可以通過因特網實現網上報建，報建單位只要在本單位與因特網相連的計算機就可完成報建過程和提供所需的材料，規劃審批可以在因特網上完成。
規劃管理與規劃設計更緊密的結合，實現管理與設計的一體化，審批的結果可以電子數據的形式迅速的反饋給設計部門，而設計部門可盡快地將設計結果以電子數據的形式提交給管理部門，這些信息的傳輸可以通過因特網來完成。
通過因特網可以進行規劃評審，各地的專家可以在家里對規劃成果進行評審，規劃成果將利用虛擬現實技術展現專家所需的各種信息（如建筑物三維動態模型），通過網絡會議交流意見，專家甚至可以實時與規劃師交流，提出自己意見和設想，并可以較快地通過建立數字模型加以證實[10]。
2．城市規劃設計
城市規劃設計將更廣泛應用CAD和GIS技術，而計算機圖形輸入技術的改進和智能化，五筆輸入技術，使規劃設計師進行設計更為方便，而不影響靈感產生。
設計過程中所需的數據將數字化，使其獲取變得更加容易、更加方便，可以采用遙感圖像直接作為背景進行設計，而各種地下管線的資料由于數據庫的建立而更加方便的獲得?，F在比較難以得到的人口空間分布、交通流量等信息由于相應信息系統建立而能很方便地獲得。
虛擬現實技術的發展與應用，使規劃設計成果的三維動態建模更加方便，設計成果更加形象和直觀。
在規劃設計和規劃審批中由于規劃成果的數字化，使得對各種規劃成果和方案的定量分析、模擬和預測成為可能，經濟可行性分析也更為方便，促進規劃決策的科學化。
通過因特網由分布在全球各地的規劃設計專家共同合作完成設計也將成為可能，這樣可以構建了一個不受規劃師的空間分布制約的虛擬設計事務所。
3．公眾參與
公眾可以通過因特網動態了解規劃設計方案和參與規劃審批，而且規劃方案與成果的表現形式由于采用虛擬現實技術和多媒體技術更為直觀和形象，使公眾能更好的理解規劃師的意圖，公眾通過因特網發表個人的意見，與規劃師、管理人員和其它有關人員進行直接對話，使公眾參與更加有效，促進決策過程的民主化。
4．城市規劃研究與教育
因特網構成了一個巨大的電子圖書館，各種城市規劃研究成果將以電子出版物的形式出現，城市規劃研究者將通過因特網查到各種城市規劃資料，并可通過電子郵件、BBS（電子公告欄）及其它一些網絡通信方式進行交流。
因特網同時也將成為一個龐大的遠程教育網，城市規劃專業的學生可以通過因特網利用多媒體技術學習城市規劃的理論與知識。
在信息時代，電子游戲也將成為一個很好的教育手段，城市規劃方面的游戲軟件將出現，可以對規劃設計與審批及城市建設過程進行模擬，使城市規劃學習及城市規劃的宣傳與教育通過玩電子游戲的過程來完成。
總之，信息時代的到來，使人類構造了一個與現實世界相對應的虛擬的信息世界，人們將生活在由原子組成的現實空間和由比特（BIT）構成的信息空間(CyberSpace)中，現實空間與信息空間的物理界面（Interface）是由計算機及網絡和數據庫構成的信息基礎設施，人們通過這一界面可跨越現實空間與一些時間的限制，了解現實世界的過去和現在，預測未來，進行思想交流。城市規劃將在信息空間中構造城市發展的藍圖，并通過建設者在現實世界中實現。
3.2 物理建模技術
3.2.1 人工的幾何建模方法
由構造VR的觀點看，幾何建模是構造VR的致命技術，它的限制可能妨礙VR的進展。VR研究將受益于共享的開放的建模環境，包括物理建模環境等。為了加深理解，需要回顧三維幾何模型怎樣獲取。下面回顧幾個VR工作所報告的模型獲取過程。VR的幾何建模一般通過基于PC或基于工作站的CAD工具獲取。在北卡大學漫游建筑的項目中，AutoCAD用于產生構成一座教堂幾何模型的12000個多邊形。討論的一個問題是"由為其它目的寫的CAD程序中取出要求的數據"。由AutoCAD產生的文件取出三維幾何并不困難，但問題是并非所有要求的數據都以VR要求的形式提供。特別是沒有提供有關建筑物實際物理的數據，用于實時漫游算法的劃分信息，以后由手工或專用程序加入。
VPL Reality Built for Two (RB2) 系統使用Macintosh Ⅱ，作為固體建模的設計站，用IRIS工作站作為繪制/顯示站。RB2是用于設計和實現實時VR的軟件開發平臺。在RB2下開發是快速的交互的，具有可實時編輯的屬性約束和交互。RB2的幾何建模功能利用了軟件模塊RB2 Swivel和數據流/實時動畫控制臺Body Electric。RB2在組織上有大量跟隨者，他們沒有足夠的資源開發自己的VR。RB2是交鑰匙系統，它的幾何物理文件格式是專有的。
在NPSNET項目中，初始的三維插圖集由SIMNET數據庫得到。這些模型知道的武器系統的三維外表比SIMNET少得多。結果，研究者開發了保存這些三維模型的開放格式，把物理模型增加到格式中，并改寫了系統，包含了面向對象的動畫能力。例如，NPSNET研究組正在利用MultiGen CAD工具開發無物理的模型，這用于SGI基于Performer的NPSNET-4系統。有物理的CAD系統已開始開發，但還很貴，只是專用的。許多VE應用要復制真實世界。不是用手建立模型，最好利用視覺或其它感覺自動獲取模型。自動獲取復雜環境模型(如工廠環境)當前還不現實，但這是合適的課題。同時，自動或接近自動獲取幾何模型，現在在某些情況是現實的。部分自動的交互式獲取在不久將是可行的。現在已有利用激光掃描建立實際物體三維外形的設備出售。
3.2.2 自動的幾何建模方法
三維掃描儀（3 Dimensional Scanner）又稱為三維數字化儀（3 Dimensional Digitizer）。它是當前使用的對實際物體三維建模的重要工具。它能快速方便的將真實世界的立體彩色信息轉換為計算機能直接處理的數字信號，為實物數字化提供了有效的手段。它與傳統的平面掃描儀、攝像機、圖形采集卡相比有很大不同。首先，其掃描對象不是平面圖案，而是立體的實物。其次，通過掃描，可以獲得物體表面每個采樣點的三維空間坐標，彩色掃描還可以獲得每個采樣點的色彩。某些掃描設備甚至可以獲得物體內部的結構數據。而攝像機只能拍攝物體的某一個側面，且會丟失大量的深度信息。第三，他輸出的不是二維圖像，而是包含物體表面每個采樣點的三維空間坐標和色彩的數字模型文件。這可以直接用于CAD或三維動畫。彩色掃描儀還可以輸出物體表面色彩紋理貼圖。
1．三維信息獲取技術
早期用于三維測量的是坐標測量機（CMM）。目前，CMM仍是工廠的標準立體測量裝備。它將一個探針裝在三自由度（或更多自由度）的伺服裝置上，驅動探針沿三個方向移動。當探針接觸物體表面時，測量其在三個方向的移動，就可知道物體表面這一點的三維坐標。控制探針在物體表面移動和觸碰，可以完成整個表面的三維測量。其優點是測量精度高。其缺點是價格昂貴，物體形狀復雜時的控制復雜，速度慢，無色彩信息。
機械測量臂借用了坐標測量機的接觸探針原理，把驅動伺服機構改為可精確定位的多關節隨動式機械臂，由人牽引裝有探針的機械臂在物體表面滑動掃描。利用機械臂關節上的角度傳感器的測量值，可以計算探針的三維坐標。因為人的牽引使其速度比坐標測量機快，而且結構簡單，成本低，靈活性好。但不如光學掃描儀快。也沒有彩色信息。FARO和Immersion公司提供這類產品。
借助雷達原理，發展了用激光或超聲波等媒介代替探針進行深度測量。這是激光或超聲波測距器。測距器向被測物體表面發出信號，依據信號的反射時間或相位變化，可以推算物體表面的空間位置，稱為"飛點法"或"圖像雷達"。不少公司開發了用于大尺度測距的產品（如用于戰場和工地）。小尺度測距的困難在于信號和時間的精確測量。Leica和Acuity推出了采用激光或紅外線的測距器。Senix公司推出了超聲波測距器。它受遮擋的影響較小。但要求測量精度高，掃描速度慢，而且受到物體表面反射特性的影響。
基于計算機視覺原理提出了多種三維信息獲取原理。這包括單目視覺法，立體視覺法，從輪廓恢復形狀法，從運動恢復形狀法，結構光法，編碼光法等。其中的結構光法，編碼光法成為目前多數三維掃描設備的基礎。這些方法可以分為被動式和主動式兩大類。被動式法的代表是立體視覺法。主動式法的代表是結構光法，編碼光法。光學掃描的裝置比較復雜，價格偏高，存在不可視區，也受到物體表面反射特性的影響[11]。
用于獲得物體內腔尺寸的方法之一是工業CT。它以高能X射線對零件內部進行分層掃描。它的缺點是精度不高，價格昂貴，且存在放射性危害。
美國CGI公司生產的自動斷層掃描儀（Automatic Cross Section Scanner， ACSS）可以克服這些缺點。但要求對被測物體進行破壞。
2．三維掃描系統的關鍵技術
在硬件和控制技術方面，掃描運動的伺服裝置要求精度高，運行平穩，可定位性好。用電子掃描代替機械掃描是當前的趨勢。各類傳感器要求精度高，分辨率高，噪聲小。
三維信息獲取技術方面，三維信息獲取的原理應綜合考慮精度，速度，易實現性，易使用性，成本，使用背景等。原理確定后，還要注意實施方案，采用巧妙的技術策略，提升產品的性能。還要研究計算模型和誤差模型，了解誤差的原因，誤差的傳遞，誤差的校正和消除。往往還要包括數據的預處理和后處理技術。
色彩信息獲取方面，物體的色彩由三個因素確定: 照明類型，物體表面的反射特性，眼睛按三條不同的光譜靈敏度曲線感知光線的能力。彩色是一種心理感覺。它與光源輻射能量的分布及觀看者的視覺感受有關。目前的三維掃描儀一般得到的不是物體表面的材質和對入射光的反射特性，而是在某種照明條件下所呈現的色彩。
三維構型，顯示及修改技術方面，掃描儀獲取的是物體表面離散采樣點的坐標和色彩。這些采樣點的集合稱為"點云"（Point Cloud）。必須用點，多邊形，曲線，曲面等形式描述立體模型，即將"點云"構成"形"。同樣的點集進行不同的連接，可能得到不同的三維模型。復雜表面的散亂點的構形是很困難的。還要將得到的三維模型顯示出來，并對缺陷進行人工修改。還必須支持多種數據格式，將結果按指定的格式輸出[12]。
定標技術方面，確定有關的裝置參數就是定標。它與計算模型和誤差模型有關。定標精度和可靠程度直接影響測量精度。定標還可以校正裝置的誤差。對彩色掃描，還有色彩定標問題。
3.3 城市建模
本設計采用了人工幾何建模方法建立城市模型的。這部分包括兩部分，即總體建模和局部建模。
3.3.1 總體建模
總體建模初步構造了將要建立的城市模型的大體布局，包括主要的街道，建筑等，還有整體的天空地面的色彩。局部建模是在整體建模的基礎之上對局部布景的詳細設計，是個逐步細化的過程。
整體建模如下：用Background設置天空和地面的色彩。Background節點用于生成VRML的背景空間，背景采用了立方體空間的表現形式，在其外放置了一個地面球體，在地面球體之外是天空球體。立方體和球體在概念上都是無限大的，并包圍著VRML世界，觀察者可以看到立方體和球體的任意部分但永遠不能接近它們。用Viewpoint節點定義了瀏覽者在虛擬環境中的游行方式。Viewpoint視點節點定義了處于局部坐標系中的一個指定位置，用戶可以從該點來觀察場景。在每一個新的觀察點，瀏覽器獲得的圖象就像是使用一部虛擬的取景器在屏幕上播放一樣。替身在虛擬空間中的移動，就使得取景器不斷的調整起位置和朝向。在這里本人定義了aa視點，采用了飛行的非跳躍的漫游方式。為了是瀏覽者的感覺和現實世界一樣，本人又在瀏覽者的頭部安置了頭燈，否則，展現在我們面前的將是一個個黑漆漆的模型。同時用WorldInfo定義了境界信息，在運行界面的標題欄可以看見該設計的名稱，作者等等。WorldInfo節點用來聲明一個空間的標題以及想提供的其他注解，它對VRML場景的創建并不產生影響。
運行效果如圖3-1。
圖3-1 背景圖
上圖只是一個非常非常粗略的框架，在此之上，用Transform節點創建了幾棟樓房，有高有矮，和城市的比較接近，還有南北東西走向的街道。Transform節點是一個組節點。Transform節點包含一個子節點列表，這些子節點可以是Shape節點、Group節點或Transform節點。在Transform節點中的所有子節點將在Transform節點的坐標系原點處建立。該節點包括位置的確定、造型節點的旋轉軸和方向、造型節點大小的縮放比例及縮放旋轉軸，以及形體造型的構造等，它的功能比較強大，使用相對簡單。Transform節點在放置場景中的對象并確定其方向時具有很大的靈活性。Transform節點也是一個形成VRML場景層次結構的基礎節點。這里的樓房和街道就是用簡單的形體造型節點Box構成的，只是在大小，位置，方向上做了相應的改變。為了是樓房看起來更逼真，又在上面嵌入了樓房的圖片。
城市規劃一直是對全新的可視化技術需求最為迫切的領域之一。從總體規劃到城市設計，在規劃的各個階段，通過對現狀和未來的描繪，為改善人居生活環境，以及形成各具特色的城市風格提供了強有力的支持。這里也采用了城市規劃的思想，哪里放置街道、哪里放置樓房等都需要縝密的考慮，要求布局合理，位置適當。
圖3-2是設置后的運行效果。
圖3-2 簡單的樓房
很顯然，城市里只有樓房和街道是不夠的，一定要有樹，那是反映一個稱呼司綠化程度和建設特色的標志，而樹則不是簡單的立方體，但為了構造的簡便，本人用圓柱體和球體來構造樹，只要將球體在豎直方向上拉伸，在水平方向上壓縮，然后將這個改造過的形體放在圓柱體上就形成了一棵樹。當把樹嵌入到城市模型中，景致就完全不一樣了。這就是城市的整體構造。
在這里所用到的立方體Box、球體Sphere、圓柱體Cylinder都是簡單形體造型節點，但是運用它們可以構造更復雜的對象，需要初學者靈活的掌握和運用它們。除了上面提到的簡單造型節點之外還有圓錐體Cone。
圖3-3是一棵樹的造型。其實，它不僅僅是一棵樹，更是一個希望，象征著人類對環境美好的憧憬和欣欣向榮景象的期待。
圖3-3 樹
圖3-4 綠化的城市
圖3-3-4是在嵌入了帶有綠意的小樹的城市的整體構造。雖然有點空曠，但是，地廣人稀正是我們人類所向往的?，F在世界人口的膨脹，土地資源的緊缺，已經上升到令人矚目的日程。開拓一片沃土，合理利用土地資源是每一個建設者的最終目的和任務。而且我們也應該珍惜每一片土地。
3.3.2 局部建模
局部建模也稱為細致建模，具體步驟如下。
一個城市只有樓房、街道和樹是不夠的，因此需要我們對粗略的城市進行細化。首先，先建立一個花壇，花壇也是有簡單的造型構成的，包括立方體和球體，相互嵌套而成。花壇的顏色設置為淺綠色，錯落有致。有樹有花壇，當然也得有草了，所以，還要做一個草坪。為了不和花壇相沖突，草坪的顏色設置為深綠色，是一個大的扁平的立方體。街道上沒有車也是不行的，但車的造型是比較復雜的，但是什么復雜的東西都可以簡單化，本人用兩個球體和兩個圓柱體做成了一個小汽車。兩個球體需要變形，而且上面的球體比下面的小。兩個圓柱體作為車輪子，架在大的變形球體的下面，并在上面嵌入了車的圖片，具體造型效果如圖3-5。
圖3-5 小車
草坪建好了，也要為其進行裝飾，因此在上面放了凳子和一個供觀賞的造型，凳子是由黃色的立方體做成的，供觀賞的造型則是在淺灰色的圓錐體上架了一個球體，并在草坪的四角各放了一個半球。為了體現國民的保護環境意識，在草坪的邊上有放置了一個圓柱形的垃圾箱。在此基礎之上，為了體現虛擬現實世界的動感，草坪四角的半球及中間圓錐體上的球的顏色是自動變化的。顏色的不斷變化是通過顏色插補器CorlorInterpolator和時間傳感器TimeSensor來實現的。CorlorInterpolator節點是VRML提供的附加的插補器節點，利用它可以構造色彩的變化效果。CorlorInterpolator節點在它的key和keyValue域中使用一系列關鍵時刻值和色彩值。CorlorInterpolator節點通過在兩個色彩值中內插，來計算一個中間的色彩值，此值被它value_changed域輸出。TimeSensor節點可以像時鐘一樣標記時間的流逝，還附加有定時發送相關時刻信息的功能。同時它可以是一個定時開關，開始及結束一些過程。通常與插補器、傳感器聯合使用。TimeSensor節點能夠作為任何組的子節點。
效果如圖3-6和圖3-7。從兩副圖中可以明顯看出，除了圖中的球體的顏色是不同的之外，其他的都是一樣的。
圖3-6 奇異的草地甲
圖3-7 奇異的草地乙
虛擬現實，也就是模擬現實，使得呈現的景象和現實世界的一樣逼真。在這了，本人將要設計的城市的四個游樂場所中的一個做了一點變化。那就是將里面的球體改成了立方體，這不是主要的，值得一提的是當替身與游樂場的距離在一定范圍內時，中間的立方體會自動的旋轉一定的角度。這種變化是如何實現的呢？其實很簡單，這里使用了臨近傳感器ProximitySensor。臨近傳感器感知觀察者進入并在一個空間的長方體區域中移動的時間。當觀察者接近區域時，能使用這些傳感器啟動一個動畫，當觀察者離開時停止這個動畫。ProximitySensor節點能夠作為任何組的子節點。并且它可以感知觀察者何時進入、退出和移動魚當前坐標系內一個長方體區域?？梢詸z測到觀察點接近的信號，利用它可控制其他操作。
一個城市只有高樓沒有平房也是不切實際的，本人又在城郊建立了幾個平房區。每個平房也是由簡單的幾何造型節點Box構成的。而且，每個平房的門是可以用鼠標拉動一個角度的。房門轉動是通過圓柱傳感器CylinderSensor的實現的。CylinderSensor節點可以感知一個觀察者的拖動動作，并且計算旋轉軸和角度，且通過它的rotaion_changed域輸出。將鼠標的動作轉換成適于操作造型的輸出。CylinderSensor節點可以是任何組節點的子節點，它可以感知觀察者在組及子節點的任何造型上的動作。通過將傳感器節點的輸出路由到Transform節點來引起造型物體的旋轉。平房區建完了，又在天邊添加了幾座山。山群是幾個圓錐體組成的，只是遠近和大小不同，顏色也做了調整，并在上面嵌入了山的圖片。具體結果如圖3-8。
圖3-8 山與平房
一個城市沒有人是不可能的，只是多少的問題。人的造型本人是用球體和立方體組成的，胳膊，腿，身體已經脖子是幾個立方體，頭部是一個球體，效果如圖3-9。
圖3-9 人
除了以上的各個造型外，在模型中還有一些電線桿，只是起到輔助的作用，也是為了使設計更加完美。
設計的最終結果如圖3-10。
圖3-10 美麗的城市
以上就是虛擬現實技術的應用，是基于VRML技術的，在整個設計和建模過程中，要求設計者有很好的邏輯構想思維方式，時刻以城市規劃為理念，要從全局考慮，掌握逐步細化的能力。在這里要求大家要熟練掌握虛擬現實技術和VRML技術，理解城市規劃的要領，能夠靈活的運用VRML語言，達到舉一反三的程度。
四章 系統的編碼實現
本設計是以虛擬現實技術為基礎，應用VRML語言實現的城市環境的模擬，下面是通過編碼而得到的一個城市模擬視圖圖4-1。
圖4-1 城市運行圖
在這里的核心技術是VRML語言。在第二章已經對VRML語言做了簡要的介紹，這里就不再贅述。
編碼實現的過程實際上是如何應用VRML語言的建模過程，編碼設計的核心也是VRML語言。在這里，對編碼的實現過程作一下簡要的介紹。在城市的模擬過程中，許多造型都是用簡單的造型節點構造的，用到的簡單造型節點有立方體Box，圓錐體Cone，球體Sphere和圓柱體Cylinder，盡管它們比較簡單，但是它們是基礎造型，不可缺少。下面，本人就從程序中取出一部分來闡述整個編碼實現過程。
Background節點是用來設置天空和地面的色彩的，skyColor中包含一系列三元顏色值，用來設置變化的顏色。skyAngle中包含一系列角度值，用來設置顏色變化的角度。GroundColor和groundAngle的功能和作用同skyGround和skyAngle大同小異。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節點是用來設置平行光的照射方向的，其中的direction指定了一個三元值來設置方向，下面的例子中所設定的方向為光線沿著Y軸負方向照射。相當于光線是從頂部照射下來的。
DirectionalLight {
direction 0 -1 0
}
NavigationInfo節點是用來定義導航信息的，type域可以定義為飛行FLY，行走WALK等方式，speed域設置觀察著在場景中暢游的速度，單位為米每秒。Headlight域指明是否瀏覽器要將觀察者的頭燈打開。頭燈是一束指向用戶正在觀看方向的有向光。AvatarSize域指定一些距離參數，這些參數決定了在考慮碰撞檢測和視點隨地形起伏的用戶可移動范圍。該域的第一個只是碰撞被探測出以前用戶的位置與一個碰撞幾何體間允許的距離；第二個只是視點與地面間應保持的高度；第三個只是視點可以跨過得最高障礙物的高度。公共域avatarSize值描述了觀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節點是一個組節點，該節點包括一個子節點的列表。這些子節點可以是Shape節點、其他Group節點或Transform節點。Translation用來指定造型的位置，children域是指定受該節點的變換影響的子節點。這個節點是整個程序設計中的基礎節點，幾乎每一個模型的建立都用到了Transform，因此，對Transform的靈活運用尤為重要。下面的例子使用Transform節點設置地面。
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節點是視點定義節點，定義了處于局部坐標系中的一個指定位置，用戶可以從該點來觀察場景。Position用來設置視點的位置，它是一個三元值，jump域決定了視點的類型，即跳躍型的和飛跳躍型的。Orientation域是一個四元值，前三個值指定了視點的旋轉軸，第四個值說明了旋轉角度的正負。Description域的值指定了一個用于描述視點的文本串。下面是一個關于視點aa的例子。
DEF aa Viewpoint {
position
25 5 70
jump FALSE
orientation 0 1 0 0.4
description "aa"
}
在VRML編程中，Group節點也是一個很重要的節點。Group節點提供了最簡單的節點編組，可以包含任意數目的子節點，與一個沒有轉換域的Transform節點相當。該節點與Transform節點一樣，也有一個children域。它用來收集節點和創建不需要實施變幻的層次結構。似乎有了Transform節點，Group節點并沒有什么用處。但有時在對一個整體進行操作時，以Transform節點組織的整體相比Group節點組織的整體并不能顯示出優勢。如果在使用傳感器或插補器節點時，祖作為一個整體，可以使用DEF來給它定義一個名稱，并且在VRML文件中使用USE重復的引用。
一個組可以具有任意數目的成員，成為子節點。既可以是造型以可以是其他包含造型和組的足。包含子節點的組節點被稱為父節點。因為組節點可以其他的組，一個組的父節點可能是一個更高一級組的子節點。高級組的父節點可以是一個更高級組的子節點。從此上溯直到最高級父節點，稱為根節點。造型可以組織在一起來創建更大、更復雜的造型。由于Group節點和Transform節點很相似，在這里就不再舉例子了。
以上介紹的幾個節點是VRML語言的核心節點，整個程序的設計都是通過這些節點的不同設置和組合來實現的。除此之外，還有兩個重要的工具，這就是節點名定義DEF及引用USE，這是VRML世界提供給我們的兩個避免重復勞動的工具，節點命名是以關鍵字DEF加上所命名名稱在一起，置于節點類型定義之前開完成的。這兩個說明符可以放在任何允許節點的地方。USE語句并不是復制該節點，而是把該節點再次插入它所在的場景圖。節點名只在本文范圍內有效。
總之，系統的編碼實現就是利用VRML中的基本造型節點對已經涉及好的模型進行的模擬實現過程。在這個過程中，需要設計者能夠熟練的掌握和運用VRML語言，懂得融會變通，才能使預想創建的模型得以實現。
當然，VRML中還有很多更深一層次的部分，那需要有興趣的讀者繼續學習和探索，筆者在這里就不再過多描述了。
第五章 系統的測試與分析
5.1 系統的測試
隨著程序的逐步完成，系統的測試也開始了。系統的測試采用的單元測試法，即逐步測試的過程。將程序分成若干個程序模塊，單獨進行測試，觀察結果，與預期結果進行對比。當發現問題是逐步解決。然后，再將小的模塊漸進式的整合成幾個較大的模塊，重復上面的工作，最終形成整體的模塊，構成城市的整體建模。
5.2 測試中遇到的問題
在測試中遇到問題是在所難免的，本人也遇到了一些問題。
問題一：在程序的編碼過程中，無論定義的立方體的顏色是哪一種，顏色的顯示總是在頂部，其余部分為暗黑色。
問題二：在程序的編碼過程中，當對一個簡單的形體造型節點進行紋理貼圖時，運行提示，找不到貼圖文件。也就是說，紋理貼圖不成功。
問題三：在運行界面的標題欄添加境界信息時，為何只顯示其中的一部分，其余的沒有顯示。
問題四：程序中的許多節點的位置是一層一層嵌套的，因此就涉及到了如何才能進行正確的定位，本人總是在這個方面大費周章。希望可以找到一個好的方法來解決這個問題。
問題五：程序中的許多ROUTE與語句的使用總是和預想的存在差距。
當然還有很多更有難度的問題，由于本人能力有限，沒有進行深入的探究，希望有興趣的人繼續努力。
5.3 問題的解決方法
對于第一個問題，通過察看資料以及對其他程序的研究，本人認為，應該是光線的照射方向問題，只要將瀏覽者的頭燈打開應該就行了，經驗證結論成立。
對于第二個問題，本人經過細心研究，反復實驗，終于找到了答案。由于不同的VRML瀏覽器對圖片的識別也是不同的，有些瀏覽器只是別.jpg形式的圖片文件，有些瀏覽器只是別.gif形式的圖片文件，而有些是兼容的。因此，只要正確選擇瀏覽器及其相應的圖片格式，就可以實現貼圖紋理了。也許還有其他原因，由于本人能力有限，只發現了這些。
對于第三個問題，經過本人的細心研究發現，有些VRML瀏覽器提供特殊菜單選項來顯示虛擬空間的標題和注解，一些瀏覽器也把虛擬空間的標題定位于瀏覽器窗口的標題欄?？梢栽诳臻g使用任意多的WorldInfo節點。但只有第一個WorldInfo會被瀏覽器顯示。因此，在使用WorldInfo節點時只要針對不同的瀏覽器采用相應的準則就不會出錯或不合心意了。
對于第四個問題，在VRML世界中，內層節點的定位可以說是獨立于外層節點的。一旦外層節點定義好了，就可以只考慮內層節點了。當然，怎樣才能找到正確的位置不是一件容易的事，它需要有好的空間立體思維能力和條理清晰的層次構想，也許需要多多練習，熟能生巧。
對于第五個問題，ROUTE的使用是一門技術，需要初學者多看一些相關的書籍和例子，掌握其中的要領和規律，還要多多練習。俗話說的好好記性不如爛筆頭，它需要大家多多的練習。
以上這些只是筆者個人的一點見解，由于知識有限，能力有限，可能看法有些淺薄，希望有興趣和愛好的讀者給與建議和指正。
結論
“虛擬現實技術的應用---基于VRML技術的城市之旅”的設計與實現，充分體現了虛擬現實技術在城市規劃建設中的作用，它能夠減輕設計人員勞動強度，縮短設計周期，提高設計質量，節省投資。而VRML在實現城市規劃中更是起到了不可或缺的作用，它是一種編程工具，利用它可以實現任意模型的虛擬，虛擬現實技術的優勢也才得以實現，使得城市的設計布局合理、美觀，支出價有所值。
在該設計的過程中，本人充分體會到要想熟練地掌握運用VRML和虛擬現實技術，就必需扎實的學習VRML語言和虛擬現實技術的基礎知識。隨著科學技術的飛速發展，虛擬現實技術在各個領域都顯示了其特殊的作用。時代的發展也使得我們掌握虛擬現實技術成為一種時尚的潮流。
設計的過程就是一個發現問題---解決問題---發現問題---解決問題的循環反復過程，但是它讓學習的人逐步進步，就好像滾雪球一樣，一點一點，越滾越大。通過“虛擬現實技術的應用-----基于VRML技術的城市之旅”的設計與實現，本人在VRML語言的運用以及對虛擬現實技術的發展方面有了很深的了解，受益匪淺。當然遇到很多尚未解決的問題，希望感興趣的讀者能夠繼續研究。
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