沉浸式CAVE虚拟仿真

沉浸式CAVE虚拟仿真系统是一种房间式虚拟仿真协同环境，系统基于多通道视景同步技术、三维空间整形校正算法、立体显示技术的洞穴式（CAVE）可视协同环境，系统提供一个房间大小的四面（或六面）立方体投影显示空间，供多人参与交互，所有参与者均完全沉浸在一个被三维立体场景包围的虚拟仿真环境中，借助相应的虚拟现实交互设备（如数据手套、力反馈装置、位置跟踪器等），参与者可获得完全身临其境的三维交互式体验。

CAVE系统是一种设计独特的显示环境，由于CAVE显示环境能覆盖的参与者全部视野,所以能提供给使用者一种前所未有的沉浸感。这种完全沉浸式的立体显示环境，为科学家带来了空前创新的思维模式。

利用沉浸式CAVE系统，用户能身临其境地直接置身于可视化研究对象或仿真环境之中，如：

• 工程设计研究人员能置身于他们设计样机，如发动机、船舶、飞机等，进行设计验证；

• 大气学家能“钻进”飓风的中心观看空气复杂而混乱无序的结构；

• 生物学家能检查DNA规则排列的染色体链结构，并虚拟拆开基因染色体进行科学研究；

• 理化学家能深入到物质的微细结构或广袤环境中进行试验探索；

可以说，CAVE系统可以应用于任何具有沉浸式需求的专业领域，它是一种全新的、高级的、完全沉浸式的可视化协同仿真环境。

CAVE沉浸式虚拟现实系统

沉浸感是虚拟现实技术的内在要求，沉浸式显示也是虚拟现实系统的高级形态。灵智科技CAVE系统正是基于这一需求的高级别、沉浸式虚拟现实系统整体解决方案，旨在为专业用户提供面向教学与科研的虚拟现实实验室科技创新平台，为行业用户的可视化分析、验证、决策提供最直观的VR体验环境。

CAVE系统特点

• 系统基于高性能PC架构，采用增强型立体成像技术、同步控制技术和变形矫正算法，是完全沉浸式的虚拟现实显示系统和可视化仿真协同环境。

• CAVE系统环境中，科研人员可与虚拟世界（包括场景、物体对象）实现6自由度的沉浸式实时仿真交互，从而实现信息交流和辅助决策。

• 系统集先进性、易用性、稳定性和兼容性于一体，并可进行二次开发。

• 根据用户的实际需求、物理空间和可预见的经费状况，CAVE可量身定制。

CAVE系统结构

系统组成

• 沉浸式投影显示系统：高级别的沉浸式体验环境。

• 6自由度实时交互系统:为用户提供多自由度的人机交互能力。

• 可视化仿真工作站系统：负责整个VR场景的实时渲染和同步显示，是CAVE系统最基础的物理平台。

• 中央控制系统：用户可以方便地使用和管理整个VR系统，一键控制。

• 立体音响系统:可为虚拟现实系统提供高度逼真的听觉体验环境。

• 软件系统：行业虚拟仿真应用软件和开发平台

关键技术构成

• 每屏分辨率:1920x1200-4K

• 系统亮度：10,000-30,000ANSI流明

• 刷新显示频率：60-120赫兹

• 屏幕数量组成:3屏+1地幕，每块屏幕尺寸:个性化定制设计

• 立体模式：主动或被动立体成像可选

• 交互性：6自由度

• 帧同步：Gen-Lock&Frame-LockSync

• Cube3D三维视椎整形矫正与几何矫正技术

• 增强型立体成像显示技术

• 专业的机械机构与安装调试技术

CAVE——可自由组态的物理结构和系统形态

CAVE系统是目前最先进虚拟现实系统，能为用户提供一个具有身临其境感的完全沉浸的、1:1的仿真验证分析和和设计评审体验环境，对于验证、分析、仿真数据的可视化等具有重要的辅助决策功能。

系统采用模块化结构设计，用户可以根据需要自由定制不同类型的系统组态，如：HoloSpace、I-Space等形式，可以容纳更多的人员协同参与，如图所示：

CAVE的特点是：投资大、专业性强、沉浸感好、对安装场地要求较高，因此用户需要提前进行规划设计。