CAVE虛擬現實(shí)系統是一個(gè)大型的可支持多用戶(hù)的沉浸式虛擬現實(shí)顯示交互環(huán)境,能夠為用戶(hù)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(shí)世界,為用戶(hù)提供數字樣機的可視化虛擬設計、虛擬裝配、虛擬展示、虛擬訓練以及對應得人機工程分析等技術(shù)服務(wù)。該系統由津發(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虛擬現實(shí)系統等核心部件組成;充分利用CAD數據進(jìn)行展示及各個(gè)部門(mén)之間的協(xié)同設計工作。該系統為人因與工效學(xué)相關(guān)專(zhuān)業(yè)人員提供了一個(gè)虛擬人機交互、輔助決策、設計協(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虛擬現實(shí)實(shí)驗設計模塊、可穿戴生理記錄系統、VR虛擬現實(shí)眼動(dòng)追蹤系統、可穿戴腦電測量系統、交互行為觀(guān)察系統、生物力學(xué)測量系統、環(huán)境測量系統等模塊組成。
虛擬現實(shí)系統平臺由四通道CAVE正投系統、虛擬現實(shí)引擎、人機交互系統、動(dòng)作捕捉系統、數據手套等系統模塊組成;正投方式是依靠投影幕來(lái)反射光線(xiàn)的,可以大大節省空間,科研用途。

系統屏幕及尺寸信息匯總如下:
投影類(lèi)型 |
系統類(lèi)型 |
組成系統的屏幕大小 |
整個(gè)系統分辨率 |
像素精度 |
4通道CAVE系統 |
左右側幕+主幕+地幕 |
側幕3200*2000mm,主幕和地幕3200*2000mm |
4*1920*1200
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2.08mm |
采用高清1200分辨率的專(zhuān)業(yè)超短焦激光投影機,CAVE系統中單屏幕尺寸為3200*2000mm,通過(guò)現場(chǎng)高精度組合起來(lái)作為顯示載體;
本投影顯示系統采用了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。為節省空間,全部采用背投一次反射方式進(jìn)行投影輸出
整個(gè)顯示系統參數如下:
Ø 每通道1920*1200分辨率
- 像素邊長(cháng):2.08mm
- *觀(guān)看距離:1500mm-5000mm;
- 屏幕亮度:203尼特,立體亮度34尼特(超過(guò)影院亮度標準)
- 倍頻式主動(dòng)立體功能,工作站僅需要60Hz輸入即可實(shí)現立體輸出
- 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(gè)反射鏡zui邊緣與屏幕之間距離為2400mm
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虛擬現實(shí)實(shí)驗室方案特點(diǎn)
1.核心虛擬現實(shí)引擎 兼容多種三維應用程序
系統內置核心虛擬現實(shí)軟件引擎,能無(wú)縫支持多種三維應用程序,快速獲取設計成果進(jìn)行展示與交互。
2.多通道技術(shù) 沉浸感
虛擬現實(shí)呈現技術(shù),實(shí)現畫(huà)面的無(wú)縫拼接和融合,呈現身臨其境的3D沉浸感。
3.自主研發(fā)
基于虛擬現實(shí)技術(shù)的人機環(huán)境定量評價(jià)為科研提供客觀(guān)數據支撐,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實(shí)環(huán)境,實(shí)時(shí)同步采集多元數據并進(jìn)行定量評價(jià),客觀(guān)的定量統計分析結果對科學(xué)研究提供數據支撐。
4.*自然狀態(tài)下的行走
虛擬現實(shí)技術(shù)進(jìn)行人類(lèi)行為研究采集數據進(jìn)行定量分析更真實(shí)。整個(gè)實(shí)驗室空間均為行走虛擬現實(shí)系統的實(shí)驗場(chǎng)地,被試可以不受任何限制自由行走,模擬*真實(shí)世界的行為,采集的數據更真實(shí)。
虛擬現實(shí)實(shí)驗室應用領(lǐng)域
· BIM環(huán)境行為研究虛擬仿真實(shí)驗室解決方案:建筑感性設計、環(huán)境行為、室內設計、人居環(huán)境研究等;
· 交互設計虛擬仿真實(shí)驗室解決方案:虛擬規劃、虛擬設計、虛擬裝配、虛擬評審、虛擬訓練、設備狀態(tài)可視化等;
· 國防武器裝備人機環(huán)境虛擬仿真實(shí)驗室解決方案:武器裝備人機環(huán)境系統工程研究以及軍事心理學(xué)應用,軍事訓練、軍事教育、指揮、武器研制與開(kāi)發(fā)等;
· 用戶(hù)體驗與可用性研究虛擬仿真實(shí)驗室方案:游戲體驗、體驗類(lèi)運動(dòng)項目、影視類(lèi)娛樂(lè )、多人參與的娛樂(lè )項目。
· 虛擬購物消費行為研究實(shí)驗室方案
· 安全人機與不安全行為虛擬仿真實(shí)驗室方案
· 駕駛行為虛擬仿真實(shí)驗室方案
· 人因工程與作業(yè)研究虛擬仿真實(shí)驗室方案
· 產(chǎn)品的設計和制造中廣泛地應用了虛擬技術(shù)。