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虚拟现实互动体验感受非凡测绘科技
2010年8月5日    评论:    分享:

   来源:中国测绘报

    在不少人眼里,以往的一些科普机构与展览常常是“只能看不能动”。而在中国测绘科技馆数字地球厅、科技创新厅等一个个展厅内,都为观众准备了许多富有测绘特色的互动项目。“如果只能看不能动,就是博物馆了,互动性是科技馆的灵魂。” 作为科技馆总策划之一的国家测绘局副局长宋超智对记者说,“测绘科技馆十分注重互动体验性,这样才能充分发挥科技馆的科普教育功能,这对于广大儿童和青少年来说是很具吸引力的。”

    这番话引起了记者的兴趣。于是,在7月27日中国测绘科技馆新装开馆、正式成为全国科普教育基地这天,记者与北京市长辛店中心小学的师生们一起,走进数字地球厅、科技创新厅,发现其中有着太多的精彩和奥秘。

观众在数字地球厅巨幅地幕上观看中国卫星影像图
观众在数字地球厅巨幅地幕上观看中国卫星影像图

    身临其境遨游神州

    来到位于三层的数字地球厅,倚栏向下俯视,一块巨幅地幕呈现于眼前。据讲解员介绍,这块高清晰电子沙盘全长20米,宽11.3米,投影面积近230平方米,与架设在上方的4台投影机以及控制室内庞大的数据库一起,构成了亚洲最大的三维数字立体演示沙盘系统。电子沙盘演示的是利用精准地理信息数据建立的三维地形地貌景观,和现实场景几乎一模一样。目前,该系统可以演示全国400多个县级城市0.6米分辨率卫星影像以及世界多数地区的卫星影像。观众从上往下看,可以看到我国任何一个地方的清晰立体影像。这套系统融合了三维建模、虚拟现实、3D等高新技术,将一个个枯燥、抽象的数据变成了形象直观的影像,再加上环绕立体声响,使人很有一种身临其境的感觉。

小学生们在影像中国展室体验寻找家园的乐趣。
小学生们在影像中国展室体验寻找家园的乐趣。

    眼见为实。随着音乐响起,一部《中国测绘》专题片开始上演。解说员浑厚的声音将我们带进一个个现实的场景:珠峰测高,极地测绘,汶川大地震抗震救灾,三峡工程,南水北调,西气东输,青藏铁路,神舟飞天,鸟巢、水立方……画面中,测绘人的身影与一个个重大事件、重大工程交相辉映,生动展示了测绘在国家经济社会发展进程中发挥的重要作用以及测绘人的忠诚与奉献,令人深深感动。

    接下来放映的专题片《地理信息服务》产生的效果大大出人意料。片中展现的是北京市测绘设计研究院开发的数字西城精细三维模型演示系统。系统利用数字高程模型和高清晰影像地图,把区域内主要干道、商业区、居民区、景点、交通线路等,全部实景模拟再现,相当于将整个西城生动直观地搬到屏幕上。更妙的是,它的视觉效果十分逼真,观众仿佛自己驾着飞机在城市上空飞行漫游,时而升高,时而俯冲,时而前行,时而旋转,城市道路、立交桥、树木、建筑迎面“扑”入眼帘,向你高速飞来,让人感觉激动、心跳、呼吸加速。由于是三维立体效果,建筑上的细节都显示得一清二楚,甚至每幢建筑的楼层、楼前的招牌都清晰可见,和人们熟悉的现实场景毫无二致。小学生们显然被这份神奇吸引了,兴奋地喊着:“我们到长安街了,那是西单大悦城,又到北海了……呀,太有意思了!”

    让孩子们惊讶的还远不止这些。当他们带上立体眼镜,观看《神州遨游》专题片时,祖国的壮美河山都变得“活生生”的,仿佛触手可及。山峦起伏,河川湍流,峡谷绝壁,雪域高原,大漠戈壁……远远近近,一切尽收眼底,非常形象生动,观众就好象亲临那山山水水,行走在天地之间,真真切切领略神州魅力。立体眼镜带来的感觉,酷得令人难以置信。

    看完专题片,小学生们对那块巨大的地幕产生了浓厚的兴趣,纷纷要求去体验一番。大家下到一楼,脚踏地幕,原来就是一大块白色的硬地板。上面正显示着中国影像图,同学们各自在上面寻找着自己的兴趣点,这儿瞅瞅,那儿踩踩,叽叽喳喳,不亦乐乎。

观众在操纵人机互动触摸球。
观众在操纵人机互动触摸球。

   从数字地球到数字家园

    来到科技馆26层科技创新厅,这里的互动体验性更加明显。

    在数字地球体验室内,里面有一石台,矗立在上面的一个发着光的地球仪正在飞快地旋转。记者试着将手掌靠近球面,球体马上放慢了转速。轻轻摸它一下,背景屏幕上的画面立即变了。再摸一下,画面又换了,很有意思。

    讲解员向记者透露了其中的奥秘。原来,这是我国首个人机互动触摸球,只要轻轻在球面任意区域点触,前方一块7米宽的投影屏幕立即会作出反应。从上到下抚摸它,屏幕画面就会变化。轻拍一下它,画面则跳转到另一影像系统,包括太阳系系统、外太空系统、五大洲系统等。如果快速地从下往上划蹭球面,一道激光柱就会射出,让你瞬间体验由地球到月球、火星甚至到外太空的光速般穿梭。

    记者再次体验了一回这个神奇的触摸球。把手分别放在亚洲、非洲、欧洲、美洲、大洋洲区域,五大洲的卫星影像立即一一呈现出来。在太阳系影像中,可以感受到由地球到月球到火星、金星甚至太阳的瞬间变幻。在外太空影像中,科学家乘坐太空飞船,从遥远的星际驶来,向你招手示意。当画面转到中国区域时,上面出现了国旗和鸟巢、长城、天安门等标志性建筑。

    走进影像中国展室,7米长的大屏幕上正在以三维方式形象地展现神州风采。只要通过背景屏幕及屏幕前的一台操作手柄,就能找到你想要去的地方,包括全国地级以上城市。屏幕上的三维立体影像可以旋转,可以从远到近、从东到西、从南到北拉动,甚至可以从楼房底层“爬”到楼顶,逼真的画面令人震撼。

    讲解员介绍说,“影像中国”堪称数字中国建设成果的生动体现。它的后台数据库集成了覆盖全国30米分辨率的卫星影像,部分省份分辨率达到2.5米,省会城市更是达到1米到0.2米分辨率,还包括全国数字高程模型数据、地名数据等。体验者可以方便地找到自己的家。如北京六环以内,你不仅能找到自己的家,甚至还能看清门牌号。“影像中国”还提供多种浏览、查询及标注功能,支持各类专题地理信息叠加,并根据不同需求进行快速定制。观众可以自由地对地表进行不同尺度的浏览和三维环境下的模拟飞行,根据行政、自然地名进行查询定位。目前,这个系统已应用于我国经济建设的多个领域,在抗震救灾、国土管理、环保监测等方面发挥了重要作用。

    讲解员的话大大激发了学生们的参与热情。大家纷纷走到手柄前,一边小心翼翼地操作,一边紧紧盯着屏幕。“看,木樨地,到我家了。”一位小学生兴奋地指给在场观众。“让我也找找我家。”观众纷纷围拢过来,查着找着,兴致盎然。

    从数字地球到数字家园,观众在不知不觉中享受了探索的乐趣,感受了测绘科学的神奇。记者从专家那里了解到,数字地球是地球科学技术、空间科学技术、信息科学技术等学科领域的交叉融合,它对社会生活的各个方面产生了巨大影响。借助数字地球这个平台,各个部门和行业都可以将自己的信息加载到上面,实现信息资源共建共享。普通大众可以超越时间或空间的束缚,在数字地球上学习、购物、参观、旅游,身临其境地领略各地风土人情、文学艺术、自然景观等,“把美丽的地球搬回家”。

历史沿革展区“时光隧道”。
历史沿革展区“时光隧道”。

    互动体验新鲜刺激

    科技创新厅还有两个展室也堪称互动体验的乐园。

    进入极地测绘展室,只见3只可爱的企鹅(标本)正在白茫茫的“冰原”上悠闲地休息,室内摆着测绘队员带回的南极植物标本和南极石,地上光滑的“冰面” (其实是投影)让大家不由自主地放慢了脚步。记者一跺脚,伴随着阵阵“喀嚓”声,脚下“冰面”破裂,一只海豹猛地从“冰缝”中钻出来,憨憨地看着“闯”入领地的人类。

    看到记者被海豹吓得一激灵,讲解员不禁哈哈笑。原来这是利用红外线装置在模拟冰面上制作的动画效果。制作这个展厅的大量数据,就来自测绘工作者在我国南极长城站、中山站、昆山站和北极黄河站等科学考察一线采集的数据。极地科学考察不仅关系着全球变化和人类的未来,而且是一个国家综合国力、科技水平的展示。自1984年我国第一个南极考察站长城站建站至今26年来,国家测绘局先后派出100多人次参加了26次南极和6次北极科考,为历次极地科考活动提供了强有力的测绘保障,并在极地测绘研究方面取得一系列重大科学成果,为我国极地科考事业发展作出了卓越贡献。

    珠峰测量展室里有一个大屏幕,正在播放登山队员登顶世界第三极珠穆朗玛峰的模拟动画。他们手举国旗,肩扛觇标,登到珠峰峰顶,峰顶数值显示是8844.43米,这是2005年我国重测珠峰最后确定的精确高度,不仅向世界彰显了珠峰高程测量的权威性,还展示了我国测量技术的先进水平。在展厅里,观众还能看到插在珠峰峰顶的觇标和当年登上峰顶的测绘队员穿过的羽绒服、登山鞋。

    此外,测绘科技馆里还特别设置了10多个各式各样的触摸屏,每个触摸屏都相当于一个数字展厅,能让观众直观地了解中国测绘的历史,测绘科技进步的历程,测绘成果的广泛应用,地理信息产业的发展壮大和测绘工作者艰苦奋斗、无私奉献的时代精神。触摸屏上的各种历史和测绘知识还有拼图游戏,大大增加了互动性和趣味性。

    科技馆里各种各样的互动体验,既新鲜又刺激,取得了绝佳的效果。一位老师对记者说,这样的互动方式,非常有利于参观者尤其是孩子们了解测绘,在互动体验中感受测绘的魅力。

珠峰测量展室
珠峰测量展室

    揭秘测绘沧桑巨变

    除了互动体验,26层科技创新厅还有一项重要功能:追溯测绘发展足迹,揭秘测绘沧桑巨变。

    这部分展厅共划分为四个展区:领导关怀、历史沿革、科技创新、保障服务。

    领导关怀展区内,在显著位置展出毛泽东、邓小平、江泽民、胡锦涛查看地图的巨幅照片,以及党和国家领导人为测绘题词、对测绘工作作出的重要指示等。一张张图片、一段段文字,反映了党中央国务院对测绘工作的高度重视,这正是激励测绘人开拓进取、勇攀高峰、再立新功的强大动力。

    为了生动展现测绘人经天纬地的光辉历程,历史沿革展区精心设计了一条“时光隧道”。隧道地面上记录了从国家测绘总局成立到《中华人民共和国测绘法》颁布实施,从国家现代测绘基准建立到各种比例尺国家基础地理信息数据库建成等一件件具有重大里程碑意义的事件。在隧道上方,精选的数十幅图片再现了国家测绘局半个多世纪以来的发展历程和辉煌成就。走在隧道里,浏览我国测绘事业从无到有、从弱到强、不断发展、走向繁荣的历史,不禁唤起对那些如歌岁月的回忆。

    走进科技创新展区,观众通过大量图片和文字介绍,可以了解我国在测绘科技创新体系建设、大地测量与空间定位技术、摄影测量与遥感技术、地图制图与地理信息系统技术、测绘软科学研究方面取得的骄人成绩。领略那一个个灿若星辰的科技成果,如同翻开一部厚重的自主创新的瑰丽画卷。展厅墙上挂着夏坚白、王之卓、陈俊勇、李德仁、刘先林等18位院士的照片。作为测绘科技领军人,他们取得了一系列重大科研成果,大大加快了我国传统测绘向数字化测绘的转变,创造了一个又一个奇迹。从他们不平凡的经历,人们看到了当代中国测绘科技工作者心系祖国、勇于创新、淡泊名利、无私奉献的高尚情操。

    漫步在保障服务展区,大量图片、文字以及车载导航仪、地理信息系统软件等实物,述说着测绘在经济建设、社会发展和人民生活各个领域发挥的重要作用和体现出的巨大价值。无论是决策管理、防灾减灾,还是资源开发、生态环境保护,无论是城市建设与管理、新农村建设,还是重大工程施工、国家安全保障、社会发展事业,都有测绘人精测的数据,都有测绘人付出的艰辛。这一幅幅画卷、一座座丰碑,见证着测绘人奋勇前行、开拓创新的伟大探索与实践。

极地测绘展室
极地测绘展室

    参观一次不过瘾

    中午时分,记者和长辛店中心小学的学生们依依不舍地走出展厅。

    谈到这次参观的感受,小学生刘硕觉得“这样参观一次科技馆不过瘾,如果有空一定多过来几次,仔细看看”。他告诉记者,自己最喜欢数字地球厅,那种遨游神州的感觉很棒。

    在馆内,记者发现一些家长带着孩子,在展厅为孩子讲解,并陪同孩子一起体验。家住海淀区的王女士在测绘科技馆开馆第一天便特地带着8岁的女儿过来参观。她说:“让女儿看看测绘科技馆的展览,接触一些她平时接触不到的东西,了解测绘知识,对她日后的成长和学习都有用。”她认为测绘科技馆非常好,新颖独特,通过参观,她深深感受到测绘与每个人的生活息息相关。她说,参观的过程也是一次轻松愉悦的学习。以后只要有时间,一定再带孩子来看看。

    许多家长都向记者表示,到测绘科技馆参观体验,对孩子、对大人来说,都是一次极好的科普教育。

    走出中国测绘科技馆,记者意犹未尽、感叹不已,不禁想起宋超智副局长对记者说过的一段话:“测绘科技馆的办馆理念就是体验测绘、启迪创新、服务大众,要引导公众通过亲身体验和动手操作,进入探索和发现的过程,激发公众的科学兴趣。为了实践这一理念,各个领域、各个学科的专家学者为展品设计和制作倾注了大量时间与精力。国家测绘局专门配备了一支研发队伍,能够独立制作相当规模和水平的展品,确保展品能及时更新,做到常展常新,以此增强测绘科技馆的吸引力,将它打造成为全社会认识了解测绘的重要窗口。”


 

标签:互动测绘
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