自1998年美國副總統(tǒng)戈?duì)柼岢觥皵?shù)字地球”概念后，如何對(duì)整個(gè)地球進(jìn)行數(shù)字化表達(dá)，構(gòu)建全球一體化的虛擬地球場(chǎng)景，成為三維地理信息系統(tǒng)研究的熱點(diǎn)問題。與此同時(shí)，沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)由于能夠全方位模擬用戶感知功能，在三維空間數(shù)據(jù)表達(dá)與交互上具有無可比擬的優(yōu)勢(shì)，是三維地理信息系統(tǒng)未來發(fā)展的重要趨勢(shì)。因此，對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與數(shù)字地球技術(shù)的集成進(jìn)行研究，構(gòu)建沉浸式三維虛擬地球，使任何人在任何時(shí)候都能身臨其境瀏覽全球任意位置的三維空間數(shù)據(jù)，具有重大理論意義與應(yīng)用價(jià)值。
　　本書從沉浸式虛擬地球的發(fā)展歷史、關(guān)鍵技術(shù)、原型系統(tǒng)三方面展開論述，對(duì)沉浸式虛擬地球進(jìn)行系統(tǒng)介紹。具體內(nèi)容與章節(jié)安排如下：
　　第1章為緒論，重點(diǎn)探討了三維地理信息系統(tǒng)向虛擬現(xiàn)實(shí)、虛擬地球向虛擬現(xiàn)實(shí)的兩個(gè)發(fā)展趨勢(shì)及沉浸式虛擬地球的形成背景與意義。第2章對(duì)現(xiàn)有虛擬地球相關(guān)理論與方法進(jìn)行了介紹，以便后續(xù)引入沉浸式虛擬地球相關(guān)方法。第3章提出了一種面向沉浸式虛擬地球的場(chǎng)景交互方法，用于解決虛擬現(xiàn)實(shí)用戶與全球室內(nèi)外多尺度三維場(chǎng)景的漫游交互問題。第4章提出一種面向沉浸式虛擬地球的雙目并行繪制方法，用于解決雙目繪制機(jī)制下沉浸式虛擬地球繪制效率較低的問題。第5章提出一種面向沉浸式虛擬地球的限時(shí)可視化方法，用于解決因幀率不穩(wěn)定導(dǎo)致的虛擬現(xiàn)實(shí)眩暈問題。第6章則對(duì)沉浸式虛擬地球原型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)進(jìn)、行論述，主要包括數(shù)據(jù)加載與場(chǎng)景建模、雙目繪制與立體顯示、場(chǎng)景漫游與人機(jī)交互三大模塊。第7章對(duì)本書研究內(nèi)容進(jìn)行了總結(jié)，并對(duì)沉浸式虛擬地球未來的研究方向進(jìn)行了展望。
　　本書的相關(guān)研究得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2017YFB0503703）及廣東省科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)（2019GDASYL-0301001）的支持，本書的編寫得到了廣州地理研究所、武漢大學(xué)、中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所有關(guān)前輩與同行的指導(dǎo)，特別感謝龔健雅院士和周成虎院士能夠在百忙之中抽出時(shí)間為本書的編寫提出建議。本書的出版得到了自然資源部測(cè)繪地理信息科技出版資金的資助，在此一并表示感謝。
　　限于筆者水平和寫作時(shí)間，書中內(nèi)容未免掛一漏萬，錯(cuò)誤紕漏在所難免，切望廣大讀者批評(píng)指正。