第一章 虚拟地理环境概述.pptVIP

第一章 虚拟地理环境概述§ 1.1 虚拟地理环境概念 1 现实世界的地理环境 定义： 是指人类生存与发展的地球表层。地球表层的空间范围一般是上至同温层的底部，下到岩石圈的上部，指陆地往下5～6km，海洋往下约4km（钱学森，1994）。 组成：地理环境是包括作为主体的人类社会以及围绕该主体存在的一切客观环境，是由自然环境、经济环境、和社会文化环境相互联结、相互作用的系统整体（刘南威，1998，胡兆量，1998）。现实世界的地理环境是一个自主、可自我演化的客观实体，表示的是人类社会与其复杂环境的相互关系。 2 虚拟地理环境 定义：也是一个客观实在，它可定义为包括作为主体的化身人类社会和围绕该主体存在的一切地理环境。 组成：包括计算机、网络、传感器等硬件环境、软件环境、数据环境、虚拟图形镜像环境，虚拟经济环境，以及虚拟社会、政治和文化环境。 化身人类：是表示现实界中的人与虚拟界中的化身（avatar）相结合后的集合整体。 化身是用户在虚拟界中的三维图形表达。围绕化身人类主体的虚拟数据和图形镜像环境是三维空间的，并且是虚拟地理环境存在与发展的基础。 有了具有统一坐标系的三维世界，化身人在虚拟界、网络世界中就有了生存的地方、生存的家和活动的场所。 从地理学的角度也就有了关于化身人类社会与虚拟空间、虚拟位置相互关系的虚拟地理学。 §1.2 虚拟地理环境的结构层面分类与特征  1.2.1 层面分类 （1）实境层面: 包括计算机、因特网、通讯与传感设备、数据、图形等实体或符号。 （2）虚境层面: 包括基于文本、图形、图象、摄像等媒介，通过交互、感知、认知和想象在人脑中形成的三维虚拟世界以及在三维虚拟世界中主体与主体相互交流交互形成的虚拟社会世界。 (Strate 1996) 1.2.2 层面解释 地理位置层面 内表达数据层面 外表达镜像层面 单主体感知认知层面 互主体社会层面 （1）地理位置层面 虚拟地理环境由众多的计算机及其网络组成，每一台计算机都落实在某一地理位置上，并赋予一个遵循TCP/IP协议的IP地址，有了IP地址，计算机就可以作为网络的一个连通的节点。 地理位置空间：根据地理位置而形成的计算机网络分布空间。 节点拓扑空间：如果不考虑地理位置，只考虑网络中计算机节点的相互联接关系，那么就形成了节点的拓扑空间，节点拓扑空间是一个逻辑空间。 （2） 内表达数据层面 内表达数据 ：存储在计算机物理介质中，用于表达虚拟地理环境的数据。 这些数据要通过其它计算机操作，如文件或数据库打开、图形处理等，才能被感知到，所以称为内表达数据。 内表达数据层面的空间数据形式一般有点、线、面和体。但虚拟地理环境的三维支撑空间应是面或体结构。 （3） 外表达镜像层面 外表达镜像层面：内表达数据层面的外化、知觉化。 虚拟地理环境是由许多三维物件，如山脉、平原、房屋、街道、树、云、化身等构成的三维镜像世界，它是内表达层面的外化、知觉化。 化身人生活的虚拟地理环境，应该是可以多感知（视觉、听觉、力觉等）的三维空间，其中三维视觉感知是最主要的。外表达三维镜像层面，让用户可以直觉地、高效地、逼真地与虚拟地理环境中的虚拟物体和化身交互，从而为虚拟地理环境的虚拟景观和社会系统的向前演化提供了基础。 （4） 单主体感知认知层面 在虚拟地理环境中用户除了应用视觉器官感知虚拟世界外，还可应用听觉、力觉、触觉，甚至嗅觉、味觉等器官与虚拟物体进行信息交互。 多感觉多通道的信息交互方式，让用户更加沉融于虚拟环境中，并将大大扩展虚拟环境系统和服务功能，最终将模糊虚拟地理环境与现实地理环境的界线，使它们融为一体。 单主体感知认知层面：用户（化身）对虚拟环境的感知与认知。 用户在虚拟环境中一般以化身表达，化身的形状大小、高度性别、运动速度与方向将会影响到用户对环境的感觉和认知。 （5） 互主体社会层面 互主体社会层面：化身人对化身人、化身人对化身社会、化身人对虚拟环境的感觉和认知。 虚拟地理环境表达的是化身人主体之间（即互为主体），以及化身人类社会主体与软硬件环境、虚拟数据图形环境等的相互关系。化身人是自然人与化身的结合。虚拟地理环境中的化身是化身人类在虚拟界中的身份，采用不同的形态、性别的化身会影响化身人类在虚拟界和现实界的心理状态和社会行为。 虚拟地理环境的互主体社会行为还表现在虚拟社群（社区）的不同形态、特点与运作上。虚拟社群是指以一定的虚拟空间区域，或一定的主题、共同的兴趣、服务功能等为形成原则的社会组织。如公共社区、商业区、大学区、海滨活动区。化身人类社会互动的结果会形成复杂的虚拟社会文化结构。 虚