簡要介紹城市仿真技術(shù)，探討城市仿真技術(shù)及其應(yīng)用系統(tǒng)在城市規(guī)劃與城市規(guī)劃實施管理的過程中可能帶來的影響�！娟P(guān)鍵詞】城市仿真；應(yīng)用系統(tǒng)；城市規(guī)劃 一、引言 Bill Gates認為：“在當今世界，一座城市如果不跟蹤最新觀念，將技術(shù)運用到極限，明天它就可能成為一座鬼城�！� 近年來，伴隨著計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字化潮流已是全球經(jīng)濟發(fā)展的必然趨勢，建立在城市信息化平臺上的虛擬銀行、虛擬商務(wù)、虛擬政府、虛擬學校、虛擬影劇院、虛擬旅游、虛擬醫(yī)院等已紛紛出現(xiàn)。由于城市的各個子系統(tǒng)都可以在計算機中直觀地發(fā)映出來,從而可以很方便地對城市的物流、人流、信息流進行集中而有效的控制和管理。所以，如何利用先進的計算機技術(shù)實現(xiàn)現(xiàn)代城市本身的數(shù)字化，是城市管理者、規(guī)劃部門、企業(yè)、城市居民所共同關(guān)心的問題，而城市仿真技術(shù)作為數(shù)字城市的支撐技術(shù)之一，也成為當前的研究熱點。二、城市仿真技術(shù)簡介 2.1什么是城市仿真 城市仿真(Urban Simulation)對大多數(shù)人來說，還是一個比較陌生的概念。簡單來說，“城市仿真”就是將“虛擬現(xiàn)實”技術(shù)應(yīng)用在城市規(guī)劃、建筑設(shè)計等領(lǐng)域。近幾年，城市仿真在國內(nèi)外已經(jīng)得到了越來越多的應(yīng)用，其前所未有的人機交互性、真實建筑空間感、大面積三維地形仿真等特性，都是傳統(tǒng)方式所無法比擬的。 2.2與傳統(tǒng)方法的比較 傳統(tǒng)的規(guī)劃、建筑設(shè)計表現(xiàn)方法基本包括以下4種：人工手繪、建筑微縮模型、建筑效果圖和三維動畫。其中，人工手繪（或非真實渲染-NPR）只是偶爾作為點綴用在早期的概念設(shè)計中。建筑效果圖、三維動畫、建筑微縮模型是目前廣泛采用的三種方式。由于其市場的成熟，單做其中某一個或幾個方面即可支撐一個中型公司(100人以下)的發(fā)展。 這三種方法雖然流行，但它們各自的不足還是很明顯的。制作建筑微縮模型需要經(jīng)過大比例尺縮小，因此只能獲得建筑的鳥瞰形象，無法以正常人的視角來感受建筑空間，無法獲得在未來建筑中人的真正感受；常用的效果圖表現(xiàn)也只能提供靜態(tài)局部的視覺體驗；三維動畫雖然有較強的動態(tài)三維表現(xiàn)力，但不具備實時的交互性，人是被動的，而且對方案的修改以及觀察路線的變化需要重新計算，幾天甚至幾周后才能看到結(jié)果。 而在城市仿真應(yīng)用中，人們能夠在一個虛擬的三維環(huán)境中，用動態(tài)交互的方式對未來的建筑或城區(qū)進行身臨其境的全方位的審視：可以從任意角度、距離和精細程度觀察場景；可以選擇并自由切換多種運動模式，如：行走、駕駛、飛翔等，并可以自由控制瀏覽的路線。而且，在漫游過程中，還可以實現(xiàn)多種設(shè)計方案、多種環(huán)境效果的實時切換比較。這是傳統(tǒng)的建筑效果圖和預(yù)渲染回放的三維動畫所無法達到的。 2.3城市仿真技術(shù)的重點1、在一定軟硬件的基礎(chǔ)之上，創(chuàng)建盡可能真實的場景 在城市仿真中，場景的真實感是最為關(guān)鍵的一個因素。而如前面已提到過的，由于實時三維渲染的要求及硬件顯示能力的限制，場景的復(fù)雜程度不能太高。同時，由于實時仿真技術(shù)的限制，一些比較費時的渲染選項，如動態(tài)陰影、Bump map等實現(xiàn)起來還有一定困難。這些都會直接影響場景的真實感。 在硬件渲染能力的限制下，為創(chuàng)建盡可能真實的場景，一方面需要發(fā)掘各種軟件的功能，進行優(yōu)化組合；另一方面，要發(fā)展更為高級的算法，如程序幾何（Procedural Geometry）和分形算法（Fractal Mathematics）。 但“發(fā)展算法”不是一件簡單的事，非個人所能為，只能是由某家公司開發(fā)出相應(yīng)的軟件，我們再來應(yīng)用。所以，從一般的制作者而言，要創(chuàng)建真實場景還是在于充分利用各種已存在的軟件工具。