CAVE沉浸式虛擬仿真系統(tǒng)
CAVE沉浸式虛擬仿真系統(tǒng)是一種房間式虛擬仿真協(xié)同環(huán)境，系統(tǒng)基于多通道視景同步技術(shù)、三維空間整形校正算法、立體顯示技術(shù)的洞穴式（CAVE）可視協(xié)同環(huán)境，系統(tǒng)提供一個(gè)房間大小的四面（或六面）立方體投影顯示空間，供多人參與交互，所有參與者均完全沉浸在一個(gè)被三維立體場(chǎng)景包圍的虛擬仿真環(huán)境中，借助相應(yīng)的虛擬現(xiàn)實(shí)交互設(shè)備（如數(shù)據(jù)手套、力反饋裝置、位置跟蹤器等），參與者可獲得完全身臨其境的三維交互式體驗(yàn)。
CAVE系統(tǒng)是一種設(shè)計(jì)獨(dú)特的顯示環(huán)境，由于CAVE顯示環(huán)境能覆蓋的參與者全部視野,所以能提供給使用者一種前所未有的沉浸感。這種完全沉浸式的立體顯示環(huán)境，為科學(xué)家?guī)?lái)了空前創(chuàng)新的思維模式。
利用沉浸式CAVE系統(tǒng)，用戶能身臨其境地直接置身于可視化研究對(duì)象或仿真環(huán)境之中，如：
- 工程設(shè)計(jì)研究人員能置身于他們?cè)O(shè)計(jì)樣機(jī)，如發(fā)動(dòng)機(jī)、船舶、飛機(jī)等，進(jìn)行設(shè)計(jì)驗(yàn)證；
- 大氣學(xué)家能“鉆進(jìn)”颶風(fēng)的中心觀看空氣復(fù)雜而混亂無(wú)序的結(jié)構(gòu)；
- 生物學(xué)家能檢查DNA規(guī)則排列的染色體鏈結(jié)構(gòu)，并虛擬拆開(kāi)基因染色體進(jìn)行科學(xué)研究；
- 理化學(xué)家能深入到物質(zhì)的微細(xì)結(jié)構(gòu)或廣袤環(huán)境中進(jìn)行試驗(yàn)探索；
可以說(shuō)，CAVE系統(tǒng)可以應(yīng)用于任何具有沉浸式需求的專業(yè)領(lǐng)域，它是一種全新的、高級(jí)的、完全沉浸式的可視化協(xié)同仿真環(huán)境。
沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)
VisionHall CAVE
沉浸感是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的內(nèi)在要求，沉浸式顯示也是虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的高級(jí)形態(tài)。黎明視景VisionHall CAVE系統(tǒng)正是基于這一需求的高級(jí)別、沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)整體解決方案，旨在為專業(yè)用戶提供面向教學(xué)與科研的虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)室科技創(chuàng)新平臺(tái)，為行業(yè)用戶的可視化分析、驗(yàn)證、決策提供最直觀的VR體驗(yàn)環(huán)境。
系統(tǒng)特點(diǎn)VisionHall CAVE
系統(tǒng)基于高性能PC架構(gòu)，采用增強(qiáng)型立體成像技術(shù)、同步控制技術(shù)和變形矯正算法，是完全沉浸式的虛擬現(xiàn)實(shí)顯示系統(tǒng)和可視化仿真協(xié)同環(huán)境。VisionHall CAVE系統(tǒng)環(huán)境中，科研人員可與虛擬世界（包括場(chǎng)景、物體對(duì)象）實(shí)現(xiàn)6自由度的沉浸式實(shí)時(shí)仿真交互，從而實(shí)現(xiàn)信息交流和輔助決策。系統(tǒng)集先進(jìn)性、易用性、穩(wěn)定性和兼容性于一體，并可進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。根據(jù)用戶的實(shí)際需求、物理空間和可預(yù)見(jiàn)的經(jīng)費(fèi)狀況，VisioHall CAVE可量身定制。
系統(tǒng)組成
System Composition
- 沉浸式投影顯示系統(tǒng)：高級(jí)別的沉浸式體驗(yàn)環(huán)境。
- 6自由度實(shí)時(shí)交互系統(tǒng):為用戶提供多自由度的人機(jī)交互能力。
- 可視化仿真工作站系統(tǒng)：負(fù)責(zé)整個(gè)VR場(chǎng)景的實(shí)時(shí)渲染和同步顯示，是CAVE系統(tǒng)最基礎(chǔ)的物理平臺(tái)。
- 中央控制系統(tǒng)：用戶可以方便地使用和管理整個(gè)VR系統(tǒng)，一鍵控制。
- 立體音響系統(tǒng):可為虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)提供高度逼真的聽(tīng)覺(jué)體驗(yàn)環(huán)境。
- 軟件系統(tǒng)：行業(yè)虛擬 仿真應(yīng)用軟件和開(kāi)發(fā)平臺(tái)
關(guān)鍵技術(shù)構(gòu)成
Technical Composition
- 每屏分辨率: 1920x1200 - 4K
- 系統(tǒng)亮度：10,000 - 30,000 ANSI流明
- 刷新顯示頻率：60-120赫茲
- 屏幕數(shù)量組成: 3屏 + 1地幕，每塊屏幕尺寸:個(gè)性化定制設(shè)計(jì)
- 立體模式：主動(dòng)或被動(dòng)立體成像可選
- 交互性：6自由度
- 幀同步：Gen-Lock & Frame-Lock Sync
- Cube3D三維視椎整形矯正與幾何矯正技術(shù)
- 增強(qiáng)型立體成像顯示技術(shù)
- 專業(yè)的機(jī)械機(jī)構(gòu)與安裝調(diào)試技術(shù)
可自由組態(tài)的物理結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)形態(tài)VisionHall CAVE
VisionHall CAVE系統(tǒng)是目前最先進(jìn)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，能為用戶提供一個(gè)具有身臨其境感的完全沉浸的、1:1的仿真驗(yàn)證分析和和設(shè)計(jì)評(píng)審體驗(yàn)環(huán)境，對(duì)于驗(yàn)證、分析、仿真數(shù)據(jù)的可視化等具有重要的輔助決策功能。系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，用戶可以根據(jù)需要自由定制不同類型的系統(tǒng)組態(tài)，如：HoloSpace、I-Space等形式，可以容納更多的人員協(xié)同參與，如圖所示：
- 4面（典型樣式）
- 2面（簡(jiǎn)版）
- 3面（簡(jiǎn)版）
- 4面（擴(kuò)展式-1）
- 4面（擴(kuò)展式-2）
- 4面（擴(kuò)展式-3）
VisionHall CAVE的特點(diǎn)是：投資大、專業(yè)性強(qiáng)、沉浸感好、對(duì)安裝場(chǎng)地要求較高，因此用戶需要提前進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)。
