摘 要：隨著計算機的發(fā)展，3D數(shù)字仿真技術(shù)也取得了突飛猛進的進步，目前3D數(shù)字仿真技術(shù)在城市服務(wù)中的應(yīng)用越來越廣泛。文章主要對3D數(shù)字仿真技術(shù)的特點以及發(fā)展?fàn)顩r方面進行分析，并具體分析其當(dāng)前在一些城市建設(shè)領(lǐng)域以及工業(yè)產(chǎn)品領(lǐng)域的應(yīng)用情況。雖然3D數(shù)字仿真技術(shù)當(dāng)前的應(yīng)用領(lǐng)域很多，但是該技術(shù)領(lǐng)域依然存在一些還未攻克的技術(shù)難點。作為下一世紀重要技術(shù)競爭點，3D數(shù)字仿真技術(shù)需要給予更多的重視。

關(guān)鍵詞：3D數(shù)字仿真技術(shù)；城市服務(wù)；應(yīng)用

1 概述

3D數(shù)字仿真技術(shù)主要是通過計算機技術(shù)，為用戶創(chuàng)造一個逼真的虛擬環(huán)境，既可以是對現(xiàn)實環(huán)境的虛擬，也可以是對一些想象的物體的虛擬。目前在城市建設(shè)以及工業(yè)產(chǎn)品等領(lǐng)域中的發(fā)展比較廣泛。本文主要通過分析3D數(shù)字仿真技術(shù)的發(fā)展情況，探討其在當(dāng)前的城市服務(wù)中的應(yīng)用情況。

2 3D數(shù)字仿真技術(shù)概述

2.1 3D數(shù)字仿真技術(shù)概念及特點

3D（三維）數(shù)字仿真，一般也稱虛擬仿真，主要是通過計算機技術(shù)生成一個無限逼近現(xiàn)實的虛擬環(huán)境，該環(huán)境中存在視、聽、觸、味等多種感知，用戶則通過各種傳感器設(shè)備接收自身自然反應(yīng)的行為、活動，從而實現(xiàn)與虛擬世界中的個體產(chǎn)生聯(lián)系的一種技術(shù)。

3D數(shù)字仿真技術(shù)一般具備三個特點：（1）沉浸感。由于3D數(shù)字仿真技術(shù)創(chuàng)造出了一個虛擬的現(xiàn)實世界，單從視覺效果上來看，用戶很容易產(chǎn)生一種置身于這種虛擬環(huán)境的感受。（2）多感知性。雖然目前的3D數(shù)字仿真技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)的感知只有視覺、聽覺發(fā)展的比較成熟。但是理想狀態(tài)下，3D數(shù)字仿真技術(shù)還應(yīng)該具備味覺、嗅覺以及觸覺等在現(xiàn)實生活中存在的多種人類感知行為，為人類營造一個真正逼近現(xiàn)實的虛擬環(huán)境。（3）交互性。所謂交互性是指用戶可與虛擬環(huán)境中的實體進行交流、操作等行為，而且通過這些行為可以得到實時的反饋。

2.2 3D數(shù)字仿真技術(shù)發(fā)展

進入21世紀以來，隨著計算機技術(shù)的大量普及，3D數(shù)字仿真技術(shù)也隨之進入了快速的發(fā)展時期。而美國作為該技術(shù)的發(fā)源地，目前在該技術(shù)領(lǐng)域依然處于世界領(lǐng)先地位，于2007年率先提出六方沉浸體驗虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，并期望達到1億像素的顯示效果。然而目前最大的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中能夠提供的像素僅為4300萬，且只有五方沉浸體驗效果。因此，這項技術(shù)被美國業(yè)界認為是下一世紀重要競爭技術(shù)，一些大型的公司，像波音、福特等公司均有對應(yīng)的大型研發(fā)中心。我國雖然起步較晚，但是許多高校、企業(yè)也都在積極研制3D數(shù)字仿真技術(shù)，目前也都取得了十分顯著的進步。

3 3D數(shù)字仿真技術(shù)提供的城市服務(wù)探究

3.1 城市建設(shè)領(lǐng)域

隨著房地產(chǎn)行業(yè)的競爭越來越激烈，房地產(chǎn)廠商主要宣傳的要點包括：地理位置、社區(qū)規(guī)劃、戶型設(shè)計等。然而目前對于戶型的空間設(shè)計等方面發(fā)展已經(jīng)很難再有革命性的突破，一些廠商的宣傳手段還僅限于條幅、實物模型等。但是隨著社會的發(fā)展，人們希望能夠更加直觀、快捷、方便地看到整個樓盤的詳細信息。傳統(tǒng)的手段是無法滿足這些需求的，而3D數(shù)字仿真技術(shù)，這一專注于營造仿真環(huán)境的技術(shù)就得到了廣泛的應(yīng)用。房地產(chǎn)廠商通過制作一些建筑動畫，直觀地展現(xiàn)小區(qū)虛擬場景、樓盤樣式、以及三維虛擬樣板房等。通過使用這些3D動畫作為宣傳手段，能夠讓居民非常直觀的體驗、感受到住房的樣子，因此取得了非常好的宣傳效果。

3.2 工業(yè)領(lǐng)域

現(xiàn)如今，隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們的生活也因為各種工業(yè)產(chǎn)品的快速發(fā)展而變得非常方便。像汽車、醫(yī)療器械等一些與人們生活息息相關(guān)的工業(yè)產(chǎn)品，一般在最終上市之前都會進行嚴格的檢驗。之前由于技術(shù)水平有限，只有等到產(chǎn)品研發(fā)出來之后才能進行相關(guān)的檢驗，一旦產(chǎn)品出現(xiàn)問題勢必造成大量資源的浪費。

隨著3D數(shù)字仿真技術(shù)的產(chǎn)生，技術(shù)人員可將設(shè)計出來的產(chǎn)品進行虛擬實驗，既可以將設(shè)計出來的產(chǎn)品整體、空間構(gòu)造都非常詳細地展現(xiàn)出來，而且還可以通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)，在虛擬的環(huán)境中對，對這些產(chǎn)品進行安全、事故模擬實驗。像汽車行業(yè)，一般會利用3D數(shù)字仿真技術(shù)進行車輛撞擊事故模擬；在煤礦產(chǎn)業(yè)，一般利用3D數(shù)字仿真技術(shù)進行安全生產(chǎn)實驗，確定最終的安全挖掘方案等。

3.3 事故模擬

傳統(tǒng)的事故分析都是通過事故現(xiàn)場照片或者是現(xiàn)場遺留下來痕跡等來進行相關(guān)的判斷，但是這種缺乏動態(tài)模擬過程的分析方式缺乏直觀性。而事故一旦發(fā)生，通常會伴隨著賠償、處罰等后續(xù)事件，如果能夠完全還原當(dāng)時的情景，有助于相關(guān)負責(zé)人十分方便、快捷、準(zhǔn)確的處理相關(guān)事故。目前已經(jīng)開展的研究內(nèi)容包括：橋梁坍塌事故分析、交通事故分析、煤礦事故分析等。其中交通事故分析發(fā)展相對的較為成熟，而且現(xiàn)在已經(jīng)有很多交通管理部門引進這些技術(shù)，對交通事故進行模擬還原，從而對發(fā)生當(dāng)事人進行相關(guān)責(zé)任判斷。

3.4 施工演示

目前國家各項基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)正在如火如荼的進行中，面對這些大型的工程項目，以前只能通過工程圖紙或簡單的模型等形式進行展示。對于缺乏足夠的空間想象能力或者項目新手來說，很難去想象到整個工程中每個實物的具體樣式，而3D數(shù)字仿真技術(shù)大到整體效果，小到部件的構(gòu)造等，可以非常逼真的展示工程項目實景。不僅方便進行施工演示，而且在進行工程匯報時，也可以非常具體的展示當(dāng)前的具體施工狀況，以及與完整項目之間的差距等。

4 結(jié)束語

3D數(shù)字仿真技術(shù)，隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展，正處在高速發(fā)展的階段，而且正在以其獨特的方式改善人們的生活、學(xué)習(xí)和工作方式。除上述提到的一些應(yīng)用領(lǐng)域之外，3D數(shù)字仿真技術(shù)還有許多其它的應(yīng)用領(lǐng)域，而且隨著5D時代的到來，還會產(chǎn)生更多的現(xiàn)在還無法想象的應(yīng)用領(lǐng)域。但同時還應(yīng)該意識到，由于一些技術(shù)難點，比如說在虛擬空間中實現(xiàn)嗅覺、味覺等技術(shù)，目前還沒有攻克，3D數(shù)字仿真技術(shù)未來的發(fā)展道路還有很長。

參考文獻

[1]張晶.淺談三維動畫的應(yīng)用領(lǐng)域[J].山東工業(yè)技術(shù)，2013（11）：151.

[2]周飛，孫超.論三維動畫在產(chǎn)品設(shè)計中的運用和價值[J].藝術(shù)科技，2013（05）：179.

[3]段志浩.淺談計算機三維動畫技術(shù)在房地產(chǎn)領(lǐng)域中的應(yīng)用及前景[J].廣西土木建筑，2002（03）：192-193+142.

作者簡介：陽君杰（1986，4-），性別：男，籍貫：湖南省衡陽，學(xué)歷：本科，現(xiàn)有職稱：講師，研究方向：數(shù)字媒體藝術(shù)。