工業(yè)設(shè)計(jì)
CAVE虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)是一個大型的可支持多用戶的沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)顯示交互環(huán)境，能夠?yàn)橛脩籼峁┐蠓秶曇暗母叻直媛始案哔|(zhì)量的立體影像，讓虛擬環(huán)境*媲美真實(shí)世界，為用戶提供數(shù)字樣機(jī)的可視化虛擬設(shè)計(jì)、虛擬裝配、虛擬展示、虛擬訓(xùn)練以及對應(yīng)得人機(jī)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(jī)環(huán)境同步平臺、美國WorldViz虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)等核心部件組成；充分利用CAD數(shù)據(jù)進(jìn)行展示及各個部門之間的協(xié)同設(shè)計(jì)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(jī)交互、輔助決策、設(shè)計(jì)協(xié)同的人機(jī)工效分析教學(xué)科研平臺。
人機(jī)環(huán)境同步平臺由VR虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)模塊、可穿戴生理記錄系統(tǒng)、VR虛擬現(xiàn)實(shí)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(shí)系統(tǒng)平臺由四通道CAVE正投系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實(shí)引擎、人機(jī)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>
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投影類型 |
系統(tǒng)類型 |
組成系統(tǒng)的屏幕大小 |
整個系統(tǒng)分辨率 |
像素精度 |
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4通道CAVE系統(tǒng) |
左右側(cè)幕+主幕+地幕 |
側(cè)幕3200*2000mm，主幕和地幕3200*2000mm |
4*1920*1200
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2.08mm |
采用高清1200分辨率的專業(yè)超短焦激光投影機(jī)，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(jī)，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(jìn)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(biāo)準(zhǔn))
- 倍頻式主動立體功能，工作站僅需要60Hz輸入即可實(shí)現(xiàn)立體輸出
- 投影機(jī)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
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虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)室方案特點(diǎn)
1.核心虛擬現(xiàn)實(shí)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(shí)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(jì)成果進(jìn)行展示與交互。
2.多通道技術(shù) 沉浸感
虛擬現(xiàn)實(shí)呈現(xiàn)技術(shù)，實(shí)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(shí)技術(shù)的人機(jī)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(jī)環(huán)境同步平臺，VR同步模塊基于沉浸式三維虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境，實(shí)時同步采集多元數(shù)據(jù)并進(jìn)行定量評價，客觀的定量統(tǒng)計(jì)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(shí)技術(shù)進(jìn)行人類行為研究采集數(shù)據(jù)進(jìn)行定量分析更真實(shí)。整個實(shí)驗(yàn)室空間均為行走虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)場地，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(shù)據(jù)更真實(shí)。
虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用領(lǐng)域
· BIM環(huán)境行為研究虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室解決方案：建筑感性設(shè)計(jì)、環(huán)境行為、室內(nèi)設(shè)計(jì)、人居環(huán)境研究等；
· 交互設(shè)計(jì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室解決方案：虛擬規(guī)劃、虛擬設(shè)計(jì)、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(jī)環(huán)境虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室解決方案：武器裝備人機(jī)環(huán)境系統(tǒng)工程研究以及軍事心理學(xué)應(yīng)用，軍事訓(xùn)練、軍事教育、指揮、武器研制與開發(fā)等；
· 用戶體驗(yàn)與可用性研究虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室方案：游戲體驗(yàn)、體驗(yàn)類運(yùn)動項(xiàng)目、影視類娛樂、多人參與的娛樂項(xiàng)目。
· 虛擬購物消費(fèi)行為研究實(shí)驗(yàn)室方案
· 安全人機(jī)與不安全行為虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室方案
· 駕駛行為虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室方案
· 人因工程與作業(yè)研究虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室方案
· 產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造中廣泛地應(yīng)用了虛擬技術(shù)。
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