城市环境仿真是虚拟现实技术在城市视景仿真中的重要应用。由于虚拟世界本身的复杂性及计算实时性的要求,对设备要求极高,而软件系统的开发缺乏一定标准,对不同行业结合不够紧密,因而具有投资大,难度高、研究面广等特点。目前,我国国内的一些院校和科研单位,陆续开展了城市环境仿真的研究,并取得了一定的成果。国内已建立了多个基于专用计算机网络以及支持分布式虚拟环境的城市环境仿真系统。像北京航空航天大学计算机系的虚拟现实与可视化新技术研究室集成的分布式虚拟环境;宁波数字城市虚拟仿真中心采用伟景行自主研发的虚拟现实软硬件技术成为中国,乃至亚洲城市规划领域第一个专业的数字城市仿真中心。 很多商业公司也针对各个不同应用领域推出的一些解决方案,它们大都针对特定的行业应用,不能完全适合虚拟城市环境的要求。 在现有软硬件条件下,城市仿真环境的建造主要存在如下一些问题: 在模型建立方面,由于国内虚拟城市仿真项目刚刚起步,在制作和管理上缺乏专业的指导和实战经验,在管理和制作流程上还没相对成熟的经验可以借鉴。 在逼真效果方面,由于高昂的制作成本和周期的限制,使得它们无法具有相对较好的画面质量。 在交互设计方面,现有相关研究较少,实际漫游中,现有解决方案虽然在技术上提供了较多的交互方式,但是并没有考虑到人对虚拟场景的交互感受。 所以笔者结合虚拟城市仿真环境的特点,总结了城市仿真环境特有的制作管理流程,建立了综合应用各种建模方式建立真实、可实时交互的虚拟城市仿真环境的应用框架,并从人的心理认知方面对逼真仿真环境中的人与环境的认知交互和交互方式进行介绍,最后针对现有技术对如何从与人的交互、用户的认知角度来创造出相对真实的虚拟场景初步研究。