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本視頻是模擬免棱鏡全站儀的測量動作，在計算機中建立一個具有真實感的測量實習(xí)環(huán)境，該環(huán)境中模擬全站儀所具有的基本測繪功能，通過全息室利用手柄，可 360度旋轉(zhuǎn)儀器、放大縮小視圖，對目標(biāo)點進(jìn)行坐標(biāo)計算。
虛擬現(xiàn)實技術(shù)全站儀模擬操作系統(tǒng)的設(shè)計和開發(fā)本著為教學(xué)服務(wù)，利用三維建模技術(shù)，真實、生動的再現(xiàn)野外數(shù)字測圖的場景和過程，擺脫了傳統(tǒng)的外業(yè)教學(xué)模式（一人一機），實現(xiàn)了一對多教學(xué)模式。并且突破實訓(xùn)所需的場地限制，虛擬宏大的實訓(xùn)場景。
在課堂上能提供直觀、便捷、靈活、可靠的模擬測量技術(shù)，該系統(tǒng)可以獨立運行在計算機中，并且可以單獨控制全站儀姿態(tài)，模擬現(xiàn)實中全站儀測量操作步驟，完成數(shù)字測圖功能，實時控制教學(xué)進(jìn)程，隨心所欲進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的演示及操作。
mo xing jian li
模型建立
為了使該系統(tǒng)能在教學(xué)任務(wù)中充分發(fā)揮作用，我們需要模擬一個真實的地表環(huán)境，給使用者和觀看者產(chǎn)生一個真實的印象，提供一種身臨其境的感覺。這樣，使用者可以將虛擬建筑等物體假想成地表實體，能在課堂中直接感受野外測圖的全過程。
▲全站儀模型
全站儀模型是整套系統(tǒng)交互操作的關(guān)鍵部分，全站儀通?？梢陨舷伦笥肄D(zhuǎn)動，從而獲得相關(guān)數(shù)據(jù)。在觀測過程中，利用手柄通過手勢轉(zhuǎn)動望遠(yuǎn)鏡，對目標(biāo)地物所在位置進(jìn)行照準(zhǔn)，進(jìn)而開始對地物進(jìn)行測量，保存相關(guān)數(shù)據(jù)隨引。
▲傾斜攝影模型
建立模型方法有多種，從數(shù)據(jù)源及采集方式有：
1.直接利用無人機傾斜攝影從地面測量，如立體坐標(biāo)儀觀測及空三加密法、解析測圖、數(shù)字?jǐn)z影測量等等；
2.利用Smart3D，3DMax，AutoCAD等技術(shù)模擬數(shù)字礦山等眾多環(huán)境，使各種課件變得更加真實；
3.利用三維激光掃描進(jìn)行加載完成模型。
xi tong te dian
系統(tǒng)特點
1.全息室用戶端
突破傳統(tǒng)教學(xué)模式授教的局限性。
用戶是軟件的最終使用者，而用戶界面是聯(lián)系用戶和軟件之間的紐帶。主要表現(xiàn)在交互方式、風(fēng)格、布局、顏色、操作模式，控件使用和提示信息等方面。
真實的虛擬現(xiàn)實技術(shù)往往是一種可以進(jìn)行人機互操作的智能化系統(tǒng)，它提供使用者關(guān)于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，讓使用者身臨其境。這些信息的模擬可以通過外置的VHR、VR設(shè)備進(jìn)行互操作，比如數(shù)據(jù)干套，眼鏡追蹤顯示器，跟蹤定位器手柄等。直接突破傳統(tǒng)教學(xué)模式授教的局限性。
這些復(fù)雜的信息設(shè)備內(nèi)置了大量的傳感器，各個傳感器實時采集數(shù)據(jù)信息反饋給主計算機，主計算機在根據(jù)這些數(shù)據(jù)信息進(jìn)行計算，快速產(chǎn)生備種模擬信息傳遞到顯示設(shè)備，反饋給用戶。
用戶和主機用這種信息傳遞和反饋的機制來交互操作。通過這種手段，用戶可以從不同的角度和方位對三維物體觀察、瀏覽、操縱。
▲在線平臺游覽
2.電腦用戶端
充分利用教學(xué)資源，實現(xiàn)一對多教學(xué)模式。
實時控制教學(xué)進(jìn)程，隨心所欲進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的演示及操作。
全站儀模擬系統(tǒng)可操作性強，控制靈活，直觀方便，易學(xué)易用，并且具有較強的交互能力。包含全站儀控制部分和其他操作部分，充分利用教學(xué)資源，實現(xiàn)一對多教學(xué)模式。
人機交互不僅允許用戶指定屏幕上的物體，而且還可以通過鼠標(biāo)配合鍵盤移動、旋轉(zhuǎn)、選擇等方式操作這些物體，以實現(xiàn)不同角度、不同方位、不同距離的觀察。通過三維空間中物體的幾何變換，計算物體被操作后的目標(biāo)坐標(biāo)值，從而完成操作測量過程。實時控制教學(xué)進(jìn)程，隨心所欲進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的演示及操作。
3.系統(tǒng)反應(yīng)迅速（快）
一般來講，如果軟件在操作過后3秒仍然沒響應(yīng)，用戶便會處于一種焦急，不知所措的狀態(tài)。由于數(shù)據(jù)量龐大，計算復(fù)雜， 虛擬現(xiàn)實技術(shù)全站儀模擬操作系統(tǒng)由Geoverse MDM軟件進(jìn)行加載，MDM可以加載無限量超大點云數(shù)據(jù)集，秒加載的速度使用戶可以在1秒內(nèi)讀取任意大小的三維數(shù)據(jù)模型并且流暢游覽，不卡殼。
而且，這樣的能力不受到電腦硬件的限制，普通電腦即可完成。它使得專業(yè)人士可以輕松駕馭巨量的激光雷達(dá)點云數(shù)據(jù)，攝影測量或任何其他類型的數(shù)據(jù)源。
▲在線平臺游覽
4.超大規(guī)模流式數(shù)據(jù)的在線發(fā)布平臺（大）
用戶可以遠(yuǎn)程通過瀏覽器或手機APP在線瀏覽大規(guī)模點云模型。通過圖形化的按鈕或鼠標(biāo)鍵盤即可隨意在超大規(guī)模三維模型中漫游，亦可通過鼠標(biāo)操作進(jìn)行距離測量。
5.無限細(xì)節(jié)現(xiàn)實還原（精）
虛擬現(xiàn)實技術(shù)全站儀模擬操作系統(tǒng)利用Solidscan軟件將高清照片的精度加載到三維點云，這是一個將激光掃描的數(shù)據(jù)進(jìn)行無限細(xì)節(jié)還原的軟件，從而再現(xiàn)立體、逼真的真實世界。
這個創(chuàng)新的技術(shù)使3D文件形成如同視頻拍攝般寫實的效果， 巧妙地從激光掃描的原始數(shù)據(jù)中剔除掃描時場景中動態(tài)的物體和數(shù)據(jù)噪聲，只留下場景中的固定物體。
6.強大的內(nèi)容創(chuàng)建能力
優(yōu)立創(chuàng)作內(nèi)容的技術(shù)優(yōu)勢可以總結(jié)為以下幾點：
?① 可以運行無限點云數(shù)據(jù)的能力
?② 以激光掃描現(xiàn)實世界進(jìn)行內(nèi)容創(chuàng)建的工具
?③ 可以通過導(dǎo)入現(xiàn)實世界內(nèi)容來創(chuàng)建作品的能力
?④ 可以通過掃描真人演繹場景創(chuàng)建作品的能力
?⑤ 通過優(yōu)立CDS內(nèi)容創(chuàng)作系統(tǒng)，創(chuàng)作人員可以用極低成本高效制作內(nèi)容，無需游戲領(lǐng)域程序員。
傳統(tǒng)虛擬現(xiàn)實程序是用多邊形運算，由藝術(shù)家和程序員團隊以較高成本進(jìn)行制作。優(yōu)立的主要優(yōu)勢在于可以把現(xiàn)實世界中的環(huán)境、人物和物體導(dǎo)入，通過點云數(shù)據(jù)的方式運行。
在動態(tài)3D掃描技術(shù)中，穿著戲服的演員僅需進(jìn)入掃描室進(jìn)行場景表演。角色會根據(jù)不同的提問而做出相應(yīng)的動作反應(yīng)以便錄制，整個錄制過程與電影制作更加接近。
Euclideon CDS內(nèi)容創(chuàng)作系統(tǒng)是優(yōu)立研發(fā)的另一項顛覆性技術(shù)。該系統(tǒng)可以免除絕大部分程序員的工作，內(nèi)容創(chuàng)作人員只要將具體場景和造型導(dǎo)入CDS，然后根據(jù)互動情節(jié)回答CDS的情景菜單，CDS就可以自動按照創(chuàng)作者設(shè)想的互動完成所有程序和動畫。
在Euclideon CDS平臺上，創(chuàng)作所有游戲內(nèi)容將變得異常簡單，幾天內(nèi)就可以出品一款3D游戲。優(yōu)立CDS平臺有望成為虛擬現(xiàn)實領(lǐng)域內(nèi)容大爆發(fā)的發(fā)動機。
虛擬現(xiàn)實技術(shù)是基于虛擬現(xiàn)實仿真技術(shù)的全站儀模擬操作系統(tǒng)研制過程中的關(guān)鍵技術(shù)。
?從過去人們只能從計算機系統(tǒng)的外部去觀測處理的結(jié)果，到現(xiàn)在人們能夠沉浸到計算機系統(tǒng)所創(chuàng)建的環(huán)境中；
?從過去人們只能通過鍵盤、鼠標(biāo)與計算環(huán)境中的單維數(shù)字信息發(fā)生作用，到現(xiàn)在人們能夠用多種傳感器與多維信息的環(huán)境發(fā)生交互活動；
?總之，在未來的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)發(fā)展過程中，人們的目的是使這個由計算機及其它復(fù)雜傳感器所組成的信息實時處理。
——（完）——
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