题目：面向三维城市交互仿真的多元数据管理与服务的研究与实现

综合自然环境的表示、组织是虚拟现实领域，尤其是分布式交互仿真领域的一项重要研究内容，通过对仿真世界的建模，以数据的形式来描述和表示自然环境以及各类仿真实体。三维城市作为仿真世界中一类重要的环境，其综合环境的数据描述及表示和传统的二维环境有着很大的区别，特别是在三维空间数据的多样性与复杂性等方面。本文以国家十一五863课题“支持移动终端的多人协同虚拟环境及开发工具研究”作为背景，以三维城市环境中的典型特征物作为研究对象，对多元化的综合环境信息数据进行了相关的研究。文章的主体分为三个部分：对三维城市环境下多元数据的表示方法研究、对多元数据的管理以及基于上述内容的仿真服务的设计与实现。首先，给出了一种针对三维城市多元化环境信息数据的分层表示方法，该方法将多元数据划分为基础数据层与空间对象层，其中基础数据层采用栅格法与矢量法相结合的几何信息表示方法，空间对象层用来描述特征物的空间属性与空间关系。论文中相应的给出了针对三维城市中几类典型特征物的几何模型构造、数据提取以及数据表示的规则。并对描述方法与数据结果中所存在的一些问题进行了论述说明。其次，考虑到基于矢量表示的多元数据在检索时的效率较低，本文在研究并比较了几种典型的空间索引方式后，采用R树空间索引来组织相应的矢量数据。为了优化R树的检索效率，还将待索引的数据内容进行了重组与修改。最后，依据上述方法设计并实现了针对三维城市环境典型特征物的多元数据提取工具以及相应的仿真服务模块。利用多元数据提取工具生成了基于栅格、矢量方法表示几何信息，基于XML表示空间对象属性及空间关系的多元数据；在仿真服务模块中应用了R树加速对多元数据的检索效率，并实现了若干类典型的仿真服务接口。最终，将工具与模块集成到实际项目当中，针对相关需求构造了量化数据库，并在具体项目中进行了应用。