成功申报-浙江省教育厅科研项目申请书-新

项目编号浙 江 省 教 育 厅 科 研 项 目申 请 书项 目 名 称：空间数据交换三维景观生成系统关键技术研究申 报 单 位（盖章）： 职业技术学院通讯地址（邮编）： 联系电话（传真）： 项目负责人（签名）： 申 请 日 期：2008-11-4浙 江 省 教 育 厅二五年制填 写 说 明1、“项目名称”限25个汉字。2、“出国情况”请说明国别、境外停留时间。3、封面的“项目编号”由教育厅填写。4、封面的“项目负责人”须由本人签名。5、表格用A4纸打印。6、“研究类别”含义： 基础研究：指为获得关于现象和可观察事实的基本原理及新知识而进行的实验性和理论性工作，它不以任何专门或特定的应用或使用为目的。 应用研究：指为获得新知识而进行的创造性的研究，它主要是针对某一特定的实际目的或目标。 试验发展：指利用从科学研究和实际经验中所获得的现有知识、生产新材料、新产品、新装置、新流程和新方法，或对现有的材料、产品、装置、流程、方法进行本质性的改进而进行的系统性工作。 推广应用、科技服务：指与研究与发展活动相关并有助于科学技术知识的产生、传播和应用的活动。研究项目项目名称空间数据交换三维景观生成系统关键技术研究研究类别1.基础研究 2.应用研究 3.试验发展 4.推广应用 5.科技服务申报类别A.重点项目 B.一般项目 学科领域1.自然科学2.工程技术3.医学科学 4.农业科学 5.人文社科 6.软科学 7.其它起止时间2009年3 月到2010 年 8 月成果形式论文、演示系统申请经费总 额 1万元其中拨款1 万元其他经费及其来源分年度拨款 2009 年 年 年 年 1 万元 万元 万元 万元项目负责人姓 名 性别男出生年月1973-04-15学校名称 职 务分院副院长所在院系信息工程学院职 称副教授研究方向模式识别、数据挖掘最后学历研究生出国情况2004.7-9，澳大利亚进修学习最后学位硕士学位授予国别、学校中国，湖北工业大学协作单位 宁波高新区亿时代软件开发有限公司项除目负组责主人要外成五员名姓名性别年龄职称专 业 工 作 单 位承担任务签 名 女39讲师计算机应用技术 分布式图像渲染技术研究男47副教授计算机应用技术分布式算法研究男40高级工程师软件技术系统研发主管男30讲师软件技术系统开发男43教授软件技术数据流模式研究研要究技内术容经、济意指义标及摘主要（限300字）1研究的内容：（1）基于web的空间数据整合技术研究；（2）低配置下（嵌入式设备）数据转换和实时交互技术研究；（3）分布式网络环境下分布式场景渲染技术研究；（4）低配置下三维场景图形中的AI交互关键技术研究;（5）基于Web点击流的空间数据挖掘技术研究。2.研究意义 本项目研究将直接推动合作企业“空间数据交换三维景观生成应用系统”的产品开发，其将解决Web环境下低配置空间数据交换3D景观生成城市级海量数据的快速交换和计算机图形逼真显示，整合和集成各类相关数据，实现对信息的智能化更新、查询、检索、提取、分析和应用，实现信息共享和交互。3. 主要技术指标：（1）提供全方位的规划辅助设计功能，全面满足低配置下数据转换和实时应用和交互的要求；（2）提供精确、高效的自动三维建模功能，降低人工干预频度；（3）确保中等规模的三维图形图像在低配置下显现的效果和交互，达到效果图级的效果；（4）实现空间信息的个性化检索与推荐。1本项目研究意义及国内外同类研究工作现状（附主要参考文献及出处）：（一）立项的背景和意义我国正进入信息化建设的新阶段，数字省区、数字城市、数字社区、数字国防等信息化工程在各地蓬勃发展，但整个行业普遍存在重复建设、共享困难、在技术上核心关键技术难点无法突破，部分核心技术受制于人；运营机制和运行模式不健全等问题，各行业之间缺乏衔接，在消除信息孤岛的同时，形成了新的大孤岛，这种条块现象已成为制约信息化产业的发展。尤其是应用设备配置要求高，产品价格昂贵，后期维护费用大等问题无法克服，很难得到推广和普及，整体效益尚未发挥出来。我们正是在这样的行业背景下提出开发基于Web的空间数据交换三维景观生成应用系统，其降低了高薪技术的应用门槛，使得高技术应用平民化，产品集分布式虚拟现实(VR)技术、数字地理信息(GIS)技术、空间数据管理和应用技术、3D图形处理技术等为基础，开发而成的一项综合技术。该系统解决了Web环境下低配置空间数据交换3D景观生成城市级海量数据的快速交换和计算机图形逼真显示、解决了利用互联网快速浏览的难题。整合和集成各类相关数据，实现对信息的智能化更新、查询、检索、提取、分析和应用，以提高管理、服务社会、方便生活、支持决策、促进发展，实现信息共享和交互。其目的在于通过一个完整的系统平台，实现整个空间上所有相关资源信息的无缝融合和交互。本项目产品可以为政府规划、国土以及公用事业管理部门、大规模公用设施运营商、室内设计、房地产开发、工业仿真、文物古迹保护、游戏、Web 3D/产品/静物展示、道路桥梁建设、地理信息、远程教育、虚拟演播室中的应用等各个领域提供一个高度集成的解决方案，从而提高政府/企业管理部门的生产力，降低运行维护成本，尤其是可以满足边远地区和不发达地区对信息的迫切需求，使得高技术不再是实验室的样品，不再需要高昂的配置和昂贵的费用，使得普通民众都能得到应用。本项目产品把几个相互关联的系统（地理信息系统、业务流程管理系统、空间设施管理系统、故障分析管理系统、人员管理系统、工作管理系统）结合起来，将这些系统绑定为一个有效的、全面的解决方案，政府/企业的相关部门或民众可以通过局域网/广域网、Web或其他移动计算技术来按需按权限地快速获取信息或进行管理。（二）国内外研究现状和发展趋势目前在国际上三维数字城市的概念很热，很多公司、政府机构也开始着手研究与开发。例如IBM，微软，Google等大公司也开始开发这方面的产品，特别是三维城市的产品，国内也有一些公司也在开发三维城市的产品。不过他们的发展方向跟我们的发展方向不一样，我们做的只是一个数字城市的三维仿真平台，然后在这个平台上运行各种应用以及各种数据接入，所以我们的产品只是一个各种应用的平台，为现实中的所有应用提供了数据接入接口，通过这些接口，可以把现实世界的全部数据搬上计算机中，让现实世界与虚拟世界接近完美的统一。文献1针对我国城市房地产销售管理的现状和房地产市场的前景，以及三维GIS技术、虚拟现实技术（Virtual Reality）、可视化技术的快速发展和集成，探讨了三维GIS技术在城市房地产销售管理领域的应用，研究开发了具有自主版权的城市房地产销售管理系统（RESGIS），为城市房地产的销售管理提供了一种能表达大量信息的宣传载体和一种互动、实时的宣传工具与管理手段。文献2在分析城市空间信息特点和简述三维CIS数据模型的基础上，发展了一种面向城市应用的三维CIS数据模型，即TIN、CSG与B-rep在二维GIS拓扑关系基础上扩展立方体关系的集成数据模型。文献3提出了一种基于面向对象思想的建模方法聚合派生法：将模型分为基础模型和应用模型两大部分，其中基础模型由点、线和三角形三类原型及由其通过循环聚合而成的聚合实体构成，它可适用于不同场合；应用模型则是由基础模型通过一些附加条件派生而成。建模方法的特点是避免了数据冗余、拓扑关系清晰且具有较强的通用性。4就三维GIS在“数字长沙”中应用进行了探讨，阐述了利用三维GIS为长沙政府区域简历三维全信息模型的结构、主要功能及应用。5结合杭州西湖风景区三维仿真项目建设，对如何实现三维城市仿真进行了初步探索，重点介绍了建立三维城市的方法和三维场景的建模方法。6介绍了三维可视化GIS和数码城市的基本概念，结合两种具代表性的优秀国产数码城市GIS软件，探讨了建立数码城市和三维可视化地理信息系统的方法。7介绍一种新兴的城市仿真模型UrbanSim。8给出了一种基于MultiGen Creator的城市仿真中地形的快速构建方法，分析了虚拟城市中地形的特点，阐述了快速构建方法的原理对方法实现过程中的纹理映射、模型优化等几个具体问题进行了分析。9以武汉市某居民小区为例，讨论了一种将Creator和CAD相结合进行三维建模的方法。10探讨了基于Creator和Vega的虚拟环境下三维数字小区模型的建立，实现了对管辖区内的所属房产项目进行有效的三维景观再现，空间查询、三维管线设计、三维物业与房产管理、用户的定位管理，对提高小区的物业管理水平有着重要的作用。11提出了基于GIS的城市规划仿真系统设计方案，并在VC+开发环境下以深圳盐田区1：1000的DOM数据为基础进行开发，探讨了城市仿真领域有待解决的一些技术问题。12根据实际课题开发经验，提出了建立基于仿真的城市规划信息平台及辅助决策支持系统的系统结构、技术路线，并给出了一些关键技术的解决思路。结合实际开发，阐明了几个创新点：城市实时三维信息的数据库管理与多层交互式操作；规划设计的三维辅助审批和建库；多数据源的快速建模方法；规划方案审批及公众参与；城市规划的高效管理、科学决策和顺畅的沟通成为现实。13对数字城市进行了界定，在分析过内外研究进展的基础上，主要探讨了我国实现“数字城市”的关键技术，诸如：虚拟现实技术（VR）、数字城市空间基础设施、多种GIS系统集成模型研究、3D-GIS、三维城市规划、城市仿真与虚拟现实技术、数字城市支持下的数字社区等。14结合杭州西湖景区三维仿真项目建设，对如何实现三维城市仿真进行了初步的探索、重点介绍了建立三维城市的方法和三维场景的建模方法。15介绍了虚拟现实技术及其在城市规划设计中的作用，探讨了城市真三维建模与可视化管理。16介绍了三维虚拟现实系统在城市规划中的作用，并通过杭州西溪湿地三维虚拟场景的建设，阐述了在城市规划中三维虚拟现实系统应具备的基本要求。17结合城市虚拟现实景观系统的研制，分析了三维可视化城市虚拟现实景观系统的关键技术，并对虚拟现实景观在城市规划中的应用进行了展望。18介绍了虚拟现实技术的特点及其在城市漫游领域的初步应用，探讨了城市仿真环境的构建原理及实现方法，并利用图形工作站和三维建模及演示软件达到了在虚拟现实环境中交互式漫游的目的，结合宁波市科技园区实时漫游系统，给出了具体适用实例。19提出了一种应用三维技术和虚拟现实交互技术来构建三维数字城市的设计思想和实施方案，探讨了具体实现三维数字城市系统二累计的实践经验，介绍了综合运用3DSMAX、AUTOCAD和CULT3D对“实例”进行制作的具体方法和步骤，并给出制作结果。该系统具有实时浏览和交互操作功能，可在个人PC机和网络上发布应用。综上所述，根据国内公开发表的相关文献内容的对比分析，本项目