在城市、流域、旅游、工業(yè)、地質(zhì)、廠礦、虛擬戰(zhàn)場(chǎng)等大區(qū)域的三維仿真應(yīng)用方面，既需要宏觀大尺度范圍的虛擬地理環(huán)境可視化與分析功能，又需要微觀小尺度精細(xì)的三維交互仿真功能，而傳統(tǒng)的三維GIS或虛擬現(xiàn)實(shí)軟件都不能同時(shí)兼顧宏觀與微觀兩方面的應(yīng)用，為此武漢吉嘉時(shí)空信息技術(shù)有限公司設(shè)計(jì)與研發(fā)了GaeaExplorer虛擬仿真地球軟件平臺(tái)，GaeaExplorer從內(nèi)核層深度集成了虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）與地理信息（GIS）的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了無(wú)縫一體化的宏觀地理實(shí)景的可視化與分析以及微觀局部的精細(xì)交互仿真技術(shù)，如全球宏觀虛擬地理實(shí)景快速構(gòu)建與渲染、地理空間分析、微觀逼真的場(chǎng)景畫(huà)質(zhì)、細(xì)膩的物體表面、大范圍的動(dòng)態(tài)光影、實(shí)物交互仿真、專業(yè)過(guò)場(chǎng)動(dòng)畫(huà)、硬件物理模擬、角色AI、三維音效、聯(lián)機(jī)仿真、三維UI等，并提供全面的設(shè)計(jì)工具與開(kāi)發(fā)組件，以支撐全球環(huán)境下的三維地理實(shí)景仿真應(yīng)用。目前GaeaExplorer已經(jīng)在城市、電力、水利、旅游、林業(yè)、軍工、工業(yè)、虛擬培訓(xùn)等方面已取得很多優(yōu)秀成果。

　　01

　　構(gòu)建三維虛擬實(shí)景

　　一體化的宏觀-微觀實(shí)景，使用衛(wèi)星/航拍影像（DOM）與數(shù)字高程數(shù)據(jù)（DEM）快速創(chuàng)建地球宏觀虛擬實(shí)景；利用DLG線劃數(shù)據(jù)、三維模型、傾斜數(shù)據(jù)、BIM模型、點(diǎn)云數(shù)據(jù)與仿真素材來(lái)快速制作局部精細(xì)仿真實(shí)景。

　　地形地貌編輯，提供地形與地表的細(xì)節(jié)編輯功能，為仿真應(yīng)用制作正確的地形地貌環(huán)境。

　　地表裝飾物動(dòng)態(tài)制作，提供快速制作地表植被、覆蓋物功能，比如花、草、樹(shù)木、碎石等，使得場(chǎng)景細(xì)節(jié)逼真豐富。

　　道路交互建模，可在地理實(shí)景中，設(shè)計(jì)道路樣式，通過(guò)鼠標(biāo)交互制作道路。

　　02

　　精細(xì)交互仿真

　　逼真渲染，豐富的渲染特性，為用戶提供身臨其境的真實(shí)感，如大范圍自適應(yīng)的精細(xì)動(dòng)態(tài)陰影、高光反射、自發(fā)光、凹凸映射、視差映射、環(huán)境反射、植被動(dòng)畫(huà)、運(yùn)動(dòng)模糊、DOF、SSAO、太陽(yáng)散射等。

　　實(shí)物交互仿真，支持人物、動(dòng)物、車輛、飛機(jī)、坦克、塔吊、吊橋、公告牌、機(jī)械設(shè)備、武器裝備、工具等的制作與交互仿真。

　　物理運(yùn)算，支持硬件物理計(jì)算、碰撞計(jì)算、剛體力學(xué)計(jì)算、Ragdoll、柔體力學(xué)計(jì)算、流體力學(xué)計(jì)算等，可模擬人物、車輛、布料、流體等物理效果。

       三維UI，可以制作運(yùn)行時(shí)交互的三維場(chǎng)景UI，如三維HUD、虛擬電子公告牌、虛擬設(shè)備交互屏幕等。

　　過(guò)場(chǎng)動(dòng)畫(huà)制作，提供專業(yè)的場(chǎng)景動(dòng)畫(huà)編輯工具，用于制作電影級(jí)的復(fù)雜過(guò)場(chǎng)動(dòng)畫(huà)與漫游過(guò)程。

　　角色AI，場(chǎng)景中可以設(shè)定人物、動(dòng)物、武器等AI屬性，使對(duì)象可根據(jù)AI驅(qū)動(dòng)行為。

　　網(wǎng)絡(luò)聯(lián)機(jī)，多角色協(xié)作、對(duì)抗等。

　　腳本驅(qū)動(dòng)，支持使用腳本語(yǔ)言直接在可視化的虛擬場(chǎng)景中編寫(xiě)事件、過(guò)場(chǎng)的響應(yīng)與控制。

　　03

　　GIS功能

　　多種數(shù)據(jù)源，提供多種GIS數(shù)據(jù)的接入，支持DOM、DEM、DLG等數(shù)據(jù)，支持OGC標(biāo)準(zhǔn)的WMS/WMTS/WFS服務(wù)器讀取數(shù)據(jù)；支持激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)；支持BIM 數(shù)據(jù)；支持傾斜攝影測(cè)量模型數(shù)據(jù)；支持多種格式模型數(shù)據(jù)，如3d, 3ds, ac, ac3d, acc, ase, ask, b3d, bvh, cob, dxf, dae, enff, hmp, ifc, irr, irrmesh, fbx, lwo, lws, lxo, md2, md3, md5, mdc, mdl, mot, ms3d, ndo, nff, obj, off, pk3, ply, x。

　　GIS符號(hào)化，支持矢量、柵格數(shù)據(jù)的符號(hào)化。

　　空間標(biāo)繪，支持標(biāo)注的任意添加以及點(diǎn)、線、多邊形的等圖形繪制功能。

　　空間測(cè)量，提供各種測(cè)量功能，距離量測(cè)、面積量測(cè)、高程量測(cè)等。

　　空間分析，支持各種分析功能，通視分析、可視域分析、等高線分析、坡度分析、坡向分析、淹沒(méi)分析、填挖方分析、剖面分析、最短路徑分析等。

　　04

　　全面的設(shè)計(jì)工具與開(kāi)發(fā)組件

　　GaeaExplorer是由服務(wù)端軟件、平臺(tái)引擎、場(chǎng)景設(shè)計(jì)器、輔助工具與二次開(kāi)發(fā)組件構(gòu)成，形成了一套完整的面向空間信息仿真應(yīng)用產(chǎn)品體系。

　　.

　　服務(wù)端軟件，是數(shù)據(jù)服務(wù)發(fā)布工具集，包括數(shù)據(jù)服務(wù)發(fā)布網(wǎng)站和數(shù)據(jù)服務(wù)配置工具，主要功能是管理、發(fā)布全球數(shù)據(jù)。

　　平臺(tái)引擎，是平臺(tái)核心組件，由GIS組件和VR組件組成，提供平臺(tái)對(duì)GIS、VR功能的支持。

　　場(chǎng)景設(shè)計(jì)器，是三維場(chǎng)景與仿真素材的制作與編輯工具集，包括場(chǎng)景編輯器與資源編輯器等；

　　輔助工具，是平臺(tái)的輔助工具集，包括：3DsMax/Maya模型導(dǎo)出插件、模型優(yōu)化工具等；

　　二次開(kāi)發(fā)包，是平臺(tái)的開(kāi)發(fā)包，包括開(kāi)發(fā)示例、開(kāi)發(fā)組件和開(kāi)發(fā)指南等。

　　05

　　平臺(tái)應(yīng)用

　　智慧城市，城市建筑可視化，室內(nèi)、室外與地上、地下一體化虛擬仿真。

　　工業(yè)仿真，高精度三維仿真環(huán)境，精細(xì)光照、真實(shí)材質(zhì)，動(dòng)態(tài)真實(shí)天氣環(huán)境，設(shè)備仿真交互，設(shè)備故障反演，設(shè)備數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)展示，設(shè)備自動(dòng)巡檢。

　　水利仿真，支持快速接入與展示流域三維河道地形，快速構(gòu)建流域三維動(dòng)態(tài)河流及周邊環(huán)境、水利工程地上地下一體化仿真，實(shí)時(shí)水情仿真與預(yù)警，河道沖淤過(guò)程動(dòng)態(tài)展示等，可用于智慧流域、河道監(jiān)測(cè)、防汛抗旱等。

　　電力仿真，發(fā)電（如風(fēng)電場(chǎng)、水電工程等）實(shí)時(shí)狀態(tài)仿真、變電站實(shí)時(shí)狀態(tài)仿真、高壓輸電巡檢與仿真等。

　　氣象仿真，三維氣象信息，氣象模式數(shù)據(jù)接入，立體渲染，氣象符號(hào)標(biāo)繪，軌跡追蹤符號(hào)化。

　　　軍事仿真，逼真戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境，綜合態(tài)勢(shì)仿真，想定推演，空天三維仿真，雷達(dá)與電子對(duì)抗，訓(xùn)練與仿真模擬，可視化數(shù)字營(yíng)區(qū)。

　　其它，除此之外，GaeaExplorer還可以應(yīng)用于：

　　農(nóng)業(yè)仿真（如農(nóng)作物生長(zhǎng)三維仿真，農(nóng)作物分布三維仿真，耕地底層結(jié)構(gòu)可視化等）；

　　環(huán)保仿真（如環(huán)保信息三維展示，污染擴(kuò)散模擬，污水處理廠實(shí)景還原，污水處理工藝流程仿真等）；

　　教育培訓(xùn)（如虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室，訓(xùn)練與仿真模擬，VR環(huán)境操作培訓(xùn)）；

　　文物仿真（如遺址可視化與仿真還原，虛擬博物館等）；

　　旅游仿真等。