一、概述

當(dāng)現(xiàn)實世界搭建供體驗者體驗的真實環(huán)境需要耗費(fèi)大量的人力、物力、財力時，人們通常會考慮使用虛擬仿真技術(shù)來達(dá)到體驗的目的。虛擬仿真帶來的體驗感越真實，越能夠有效的幫助體驗者積累正確的經(jīng)驗和塑造符合現(xiàn)實的心理狀況。雖傳統(tǒng)的單投影面虛擬仿真已經(jīng)利用3D技術(shù)提升的真實感，但其效果還遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上CAVE洞穴虛擬仿真。

CAVE洞穴系統(tǒng)是一種基于多通道視景同步技術(shù)和立體顯示技術(shù)的房間式投影可視協(xié)同環(huán)境，分為四投影面（三個墻壁和一個地板）、五投影面、和全封閉六投影面三種虛擬現(xiàn)實完全沉浸效果。由于投影面積能夠覆蓋用戶的所有視野，超寬視頻、無任何視角盲點(diǎn)，用戶完全被一個立體投影畫面所包圍，所以CAVE洞穴系統(tǒng)能提供給用戶一種前所未有的帶有震撼性的身臨其境的沉浸感受。

CAVE洞穴式虛擬仿真系統(tǒng)，通過在每面投影墻上使用多個投影來增大洞穴虛擬顯示系統(tǒng)的分辨率，特別適用于模擬駕駛訓(xùn)練、演示教學(xué)培訓(xùn)、虛擬生物醫(yī)學(xué)工程、地質(zhì)、礦產(chǎn)、石油、航空航天、科學(xué)可視化、軍事模擬、指揮、虛擬戰(zhàn)場、電子對抗、地形地貌、地理信息系統(tǒng)（GIS、建筑視景與城市規(guī)劃、地震及消防演練仿真）等領(lǐng)域。。

二、功能需求說明

ATER CAVE洞穴式虛擬仿真大屏幕融合系統(tǒng)在支持房間式投影顯示的同時，更支持立體顯示功能，所營造的CAVE虛擬環(huán)境更加貼近真實：

1、支持4臺投影陣列進(jìn)行各種模型校正顯示，像素?zé)o損失，根據(jù)實際需求可靈活增加或減少相應(yīng)投影數(shù)量來實現(xiàn)顯示要求；

2、支持直觀的2D/3D數(shù)據(jù)顯示功能；

3、支持多窗口或者分屏顯示，可根據(jù)實際需要變更進(jìn)行信號的切換顯示；

4、支持每個輸出1920*1200@120Hz單獨(dú)的曲面校正功能，可以根據(jù)實際的要求，進(jìn)行多種模型存儲。

5、支持半實物仿真訓(xùn)練，如半實物石油采集系統(tǒng)、軍事虛擬訓(xùn)練、航空仿真等需求；

6、支持人體動作捕捉，進(jìn)行虛擬人動作模擬，支持各種環(huán)境的虛擬模擬互動，可實時監(jiān)測虛擬實物的操作，實時反饋作用；

7、支持多人參與，所有參與者均完全沉浸在一個被立體投影畫面包圍的高級虛擬仿真環(huán)境中，借助相應(yīng)虛擬現(xiàn)實交互設(shè)備，可讓人獲得一種身臨其境高分辨率三維立體視聽影響和6自由度交互感受；

8、本系統(tǒng)采用全數(shù)字傳輸設(shè)計，實現(xiàn)真正的無損圖像超高清顯示需求；

9、可通過無線彩色觸摸屏圖形化界面，將設(shè)備操控、數(shù)據(jù)管理及融合處理有機(jī)與智慧決策業(yè)務(wù)結(jié)合，精確快捷的調(diào)用預(yù)案和數(shù)據(jù)，充分發(fā)揮系統(tǒng)人性化和智能化，“所見即所得”。

10、支持將整個仿真系統(tǒng)中所有大型用電設(shè)備管理起來，包括電動窗簾、投影機(jī)、電動 投影幕布、燈光、音響、空調(diào)等，保證使用者在使用時滿足各種虛擬環(huán)境需求；

11、支持通過智能控制終端（如iPad 、Android、WindowsPhone、XP、Win7、Win8等智能平臺）實現(xiàn)對系統(tǒng)的智能控制，不需要安裝任何程序，其內(nèi)嵌最新WEB控制系統(tǒng)應(yīng)用程序可滿足客戶一切操作需求，并且可根據(jù)環(huán)境需要進(jìn)行任意跨平臺操作。

三、系統(tǒng)組成

1、高清數(shù)字圖像融合處理器AGT-P，主要用于高清立體圖像的校正和特殊形狀模型處理。主要用于航空航天、石油采集、軍事虛擬訓(xùn)練等半實物仿真系統(tǒng)，支持4路DVI-D雙鏈路輸入或者HDMI高清輸入，兼容4路DVI-D雙鏈路或者HMDI高清輸出顯示。

2、CAVE系統(tǒng)主要配套設(shè)備：支持雙頭雙鏈路的DVI-D輸出顯卡的圖行工作站系統(tǒng)，監(jiān)看顯示所用的顯示器，傳輸所用的數(shù)字雙鏈傳輸線，主動立體眼鏡，位置跟蹤系統(tǒng)，主動立體投影機(jī)，高清顯示屏幕，捕捉攝像機(jī)，三維仿真軟件，信號同步器等；

3、IP控制器IP-450，一款專為中高端場合應(yīng)用設(shè)計的IPAD智能控制器通過ipad、智能手機(jī)等智能平臺進(jìn)行控制。

4、無線彩色觸摸屏TP-700C， 7英寸手持式陣彩色液晶顯示屏，采用真彩色透射式點(diǎn)陣彩色液晶屏和射頻無線控制技術(shù)，實現(xiàn)人機(jī)交互集中管理與控制。

5、無線射頻發(fā)射器，一路串口連接，無線射頻信號接收，主要用于與無線觸摸屏通信，一般與其配套使用；

6、電源控制器PW-08，一款多路外部可控配電裝置，主要用于設(shè)備電源開關(guān)控制，具有8路獨(dú)立輸出口，以弱電控制強(qiáng)電。

7、調(diào)光控制器LT-12，改變照明裝置中光源的光通量、調(diào)節(jié)照度水平的調(diào)光控制設(shè)備，具備12路獨(dú)立回路，滿足對環(huán)境燈光智能控制和管理的需求。

8、調(diào)音控制器VM-40，具有4路出色音頻調(diào)節(jié)的功能，實現(xiàn)左右聲道靜音、音量升降、高低音升降的獨(dú)特操作。

9、無線路由器，主要用于IPAD與IPAD控制器的通信。

產(chǎn)品清單如下：

五、系統(tǒng)應(yīng)用示意圖