CAVE大型沉浸式虛擬現(xiàn)實實驗室

    CAVE虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)是一個大型的可支持多用戶的沉浸式虛擬現(xiàn)實顯示交互環(huán)境，能夠為用戶提供大范圍視野的高分辨率及高質(zhì)量的立體影像，讓虛擬環(huán)境*媲美真實世界，為用戶提供數(shù)字樣機的可視化虛擬設(shè)計、虛擬裝配、虛擬展示、虛擬訓(xùn)練以及對應(yīng)得人機工程分析等技術(shù)服務(wù)。該系統(tǒng)由津發(fā)科技自主研發(fā)的ErgoLAB虛擬世界人機環(huán)境同步平臺、美國WorldViz虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)等核心部件組成；充分利用CAD數(shù)據(jù)進行展示及各個部門之間的協(xié)同設(shè)計工作。該系統(tǒng)為人因與工效學(xué)相關(guān)專業(yè)人員提供了一個虛擬人機交互、輔助決策、設(shè)計協(xié)同的人機工效分析教學(xué)科研平臺。

    人機環(huán)境同步平臺由VR虛擬現(xiàn)實實驗設(shè)計模塊、可穿戴生理記錄系統(tǒng)、VR虛擬現(xiàn)實眼動追蹤系統(tǒng)、可穿戴腦電測量系統(tǒng)、交互行為觀察系統(tǒng)、生物力學(xué)測量系統(tǒng)、環(huán)境測量系統(tǒng)等模塊組成。

     虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)平臺由四通道CAVE正投系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實引擎、人機交互系統(tǒng)、動作捕捉系統(tǒng)、數(shù)據(jù)手套等系統(tǒng)模塊組成；正投方式是依靠投影幕來反射光線的，可以大大節(jié)省空間，科研用途。

系統(tǒng)屏幕及尺寸信息匯總?cè)缦拢?/span>

采用高清1200分辨率的專業(yè)超短焦激光投影機，CAVE系統(tǒng)中單屏幕尺寸為3200*2000mm，通過現(xiàn)場高精度組合起來作為顯示載體；

本投影顯示系統(tǒng)采用了4臺激光超短焦投影機，正面、地面、兩邊屏幕采用單通道正投方式。為節(jié)省空間，全部采用背投一次反射方式進行投影輸出

整個顯示系統(tǒng)參數(shù)如下：

Ø      每通道1920*1200分辨率

• 像素邊長：2.08mm
• *觀看距離：1500mm-5000mm;
• 屏幕亮度：203尼特，立體亮度34尼特(超過影院亮度標準)
• 倍頻式主動立體功能，工作站僅需要60Hz輸入即可實現(xiàn)立體輸出
• 投影機吊裝在2800mm左右高度，上方留部分散熱空間；
• 投距：約3100mm，使用短焦增加光利用率的上投方式傾斜投影到反射鏡后經(jīng)反射到屏幕，整個反射鏡zui邊緣與屏幕之間距離為2400mm

• 方案特點

  1.核心虛擬現(xiàn)實引擎 兼容多種三維應(yīng)用程序

  系統(tǒng)內(nèi)置核心虛擬現(xiàn)實軟件引擎，能無縫支持多種三維應(yīng)用程序，快速獲取設(shè)計成果進行展示與交互。

  2.多通道技術(shù) 沉浸感

  虛擬現(xiàn)實呈現(xiàn)技術(shù)，實現(xiàn)畫面的無縫拼接和融合，呈現(xiàn)身臨其境的3D沉浸感。

  3.自主研發(fā)

  基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的人機環(huán)境定量評價為科研提供客觀數(shù)據(jù)支撐，自主研發(fā)的ErgoLAB人機環(huán)境同步平臺，VR同步模塊基于沉浸式三維虛擬現(xiàn)實環(huán)境，實時同步采集多元數(shù)據(jù)并進行定量評價，客觀的定量統(tǒng)計分析結(jié)果對科學(xué)研究提供數(shù)據(jù)支撐。

  4.*自然狀態(tài)下的行走

  虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行人類行為研究采集數(shù)據(jù)進行定量分析更真實。整個實驗室空間均為行走虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的實驗場地，被試可以不受任何限制自由行走，模擬*真實世界的行為，采集的數(shù)據(jù)更真實。

  應(yīng)用領(lǐng)域

  ·    BIM環(huán)境行為研究虛擬仿真實驗室解決方案：建筑感性設(shè)計、環(huán)境行為、室內(nèi)設(shè)計、人居環(huán)境研究等；

  ·     交互設(shè)計虛擬仿真實驗室解決方案：虛擬規(guī)劃、虛擬設(shè)計、虛擬裝配、虛擬評審、虛擬訓(xùn)練、設(shè)備狀態(tài)可視化等；

  ·     國防武器裝備人機環(huán)境虛擬仿真實驗室解決方案：武器裝備人機環(huán)境系統(tǒng)工程研究以及心理學(xué)應(yīng)用，訓(xùn)練、教育、作戰(zhàn)指揮、武器研制與開發(fā)等；

  ·   用戶體驗與可用性研究虛擬仿真實驗室方案：游戲體驗、體驗類運動項目、影視類娛樂、多人參與的娛樂項目。

  ·    虛擬購物消費行為研究實驗室方案

  ·     安全人機與不安全行為虛擬仿真實驗室方案

  ·     駕駛行為虛擬仿真實驗室方案

  ·     人因工程與作業(yè)研究虛擬仿真實驗室方案

  ·       產(chǎn)品的設(shè)計和制造中廣泛地應(yīng)用了虛擬技術(shù)。