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虚拟洞穴系统:有助行动不便的学生进行考察

时间:2011-08-19 11:35:02  来源:不详
在这个模拟洞穴的创建过程中,除了使用以往研究小组在洞穴内部进行实地考察获得的结构数据外,研究人员也使用了高精度的激光遥感技术[注: 不论何种文化,技术都是异曲同工的词汇。它可以指物质,如机器、硬件或器皿,但它也可以包含更广的架构,如系统、组织方法和技巧。]收集相关数据,其被称为激光雷达,使用激光进行测距和探测。并通过高分辨率的数字摄影进行绘制地质构造,从猛犸洞的实际情况进行模拟重现。并且让学生在不同的模拟环境下要测试虚拟场景的真实性。

通过这项模拟计划,不仅可以让行动不便的学生感觉到置身于地下洞穴,还能达到体验地质环境的效能,使学生可以更好地在模拟地质环境中了解创造和发展,进行各种体验考察的活动。来自俄亥俄州超级计算机中心(OSC)的生物应用科学的科学家Don Stredney介绍,在这种模拟的环境下,也有助于学生根据自己的能力开展地质考察活动,并不用担心在真实的岩洞环境中可能出现的危险情况,同时也有亲临现场的感觉,可以在一个较为安全的环境中提升创造能力。

制作在早期的计划研究中使用基本的模拟演示场景,研究团队使用了3D游戏的技术处理多边形的网格模拟,按照网络映射的程序,将相关材料地图打到网格上,由另一个研究人员控制着地质探险中使用的前照灯进行模拟探险。同时,研究人员也设计了一个独立的程序,通过电脑平台进行浏览。

这样,通过对数据库的调用以及与相关洞穴专家的合作,研究小组所模拟出的虚拟洞穴景象不仅可以显示洞穴的全貌,还可以切换到不同的岩洞系统的信息,可以对多个洞穴进行场景重现模拟。而且岩溶在经过沉积作用,形成了各种各样的古怪的外形,是一个被侵蚀的石灰岩区域。因此,对可溶性岩石[注: 岩石是天然产出的由一种或多种矿物组成的,具有一定结构构造的集合体,也有少数包含有生物的遗骸或遗迹(即化石)。岩石根据其成因、构造和化学成分分类,]的模拟,还要表现出其具有的透水性和溶蚀效果。

对此,在俄亥俄州超级计算机中心从事[注: 中央或地方长官自己任用的僚属,又称“从事员”。《赤壁之战》:“晶其名位,犹不失下曹从事。”-congshi]仿真开发,毕业于俄亥俄州立大学计算机科学的托马斯科尔文(Thomas Kerwin)博士认为:我们汇集了高清的图像、各种历年考察的数据以及地理[注: 地理(Geography)是研究地球表面的地理环境中各种自然现象和人文现象,以及它们之间相互关系的学科。“地理”一词最早见于中国《易经》。]信息系统资源,集成到相应的模块中。同时,我们还可以加入音频信号,配合自主式的虚拟洞穴场景导航。这项研究工作显然是跨学科的,不仅包括了涉及专业知识的建模和仿真学,还要得到来自地质学,特别是溶洞方面的数据支持。

该研究开发计划得到了猛犸洞国际科学交流中心、美国国家洞穴研究与喀斯特地貌[注: 喀斯特地貌(karstlandform)指可溶岩(主要是分布最广的碳酸盐岩)经以溶蚀为先导的喀斯特作用,形成地面坎坷嶙峋,地下洞穴发

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