VR虛擬現(xiàn)實體驗館項目建設(shè)解決方案

1、VR虛擬現(xiàn)實體驗館項目建設(shè)解決方案VR虛擬現(xiàn)實體驗館項目建設(shè)解決方案（此文檔為word格式,下載后您可任意修改編輯！）目錄 TOC o 1-5 h z 序言3 HYPERLINK l bookmark44 o Current Document 用戶需求分析4 HYPERLINK l bookmark51 o Current Document 協(xié)同式虛擬現(xiàn)實仿真驗證平臺總體解決方案 5協(xié)同式虛擬現(xiàn)實仿真驗證平臺解決方案 7 顯示系統(tǒng)設(shè)計思路 7圖形工作站集群24交互系統(tǒng)25矩陣切換系統(tǒng)27中控系統(tǒng)27音響系統(tǒng)28協(xié)同式虛擬仿真驗證平臺軟件 29協(xié)同式虛擬仿真驗證平臺軟件應(yīng)用模式 29第六：制作交

2、互式電子手冊 錯誤！未定義書簽。協(xié)同式虛擬仿真驗證平臺軟件的特點 31 HYPERLINK l bookmark80 o Current Document 布局設(shè)計34 HYPERLINK l bookmark84 o Current Document 項目實施計劃34項目實施內(nèi)容34項目整體實施周期 34工期保證措施 34項目管理與風(fēng)險控制 34 HYPERLINK l bookmark92 o Current Document 工程進(jìn)度34設(shè)備交付階段及設(shè)備到貨點驗計劃表 34工程師人員調(diào)配安排計劃表34 HYPERLINK l bookmark98 o Current Document

3、裝修建議及要求34環(huán)境條件要求35地面要求35照明要求35天花板及吊頂裝修建議35布線基本原則 35設(shè)備發(fā)熱量和制冷要求35虛擬現(xiàn)實中心現(xiàn)場裝修建議 35現(xiàn)場出入要求35 HYPERLINK l bookmark110 o Current Document 質(zhì)量保證與售后服務(wù)35質(zhì)量保證與保修 35售后技術(shù)服務(wù)35技術(shù)培訓(xùn)35 HYPERLINK l bookmark117 o Current Document 系統(tǒng)配置活單35序目隨著計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、管理技術(shù)的不斷發(fā)展與廣泛應(yīng)用，產(chǎn) 品的工程設(shè)計與制造領(lǐng)域正在發(fā)生著深刻的變革， 呈現(xiàn)協(xié)同式、并行化、 集成化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、智能化的發(fā)展

4、趨勢，而且相應(yīng)的支撐技術(shù)也 得到了不斷的發(fā)展與成熟，其中虛擬現(xiàn)實技術(shù)就是一項重要的支撐技術(shù)。 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在設(shè)計、制造領(lǐng)域的成功應(yīng)用改變了設(shè)計-試制-分析-改進(jìn)”的傳統(tǒng)模式，虛擬樣機(jī)（電子樣機(jī)）將逐漸取代研制過程中用于工程 分析的實物模型或全尺寸樣機(jī)，通過異地系統(tǒng)、多人協(xié)同實現(xiàn)一體化協(xié) 同設(shè)計、評審，這種趨勢已經(jīng)成為制造業(yè)中一個不可逆轉(zhuǎn)的潮流。另一方面，由于虛擬現(xiàn)實技術(shù)能夠提供真實感強(qiáng)的交互式仿真環(huán)境， 而且用戶在該虛擬環(huán)境下能夠模擬進(jìn)行各種動作與操作，因此它具有在 維護(hù)性、維修性分析領(lǐng)域的潛在應(yīng)用。通過虛擬維護(hù)人員在虛擬樣機(jī)上 進(jìn)行維護(hù)、維修操作仿真來進(jìn)行維護(hù)性分析可以有效地克服現(xiàn)有定性分

5、析方法的不足。中國某某集團(tuán)第六研究院（以下簡稱六院），隸屬中國某某集團(tuán)公 司，是中國第一個大型固體火箭發(fā)動機(jī)研制、生產(chǎn)和試驗基地，被譽(yù)為 中國固體火箭發(fā) 動機(jī)的 搖籃”。六院總部位于中國北疆內(nèi)蒙古白治區(qū)首 府一一呼和浩特市。2011年，經(jīng)中國某某集團(tuán)公司固體動力資源整合重 組后，現(xiàn)已形成呼和浩特、 西安和湖北三地協(xié)同，可持續(xù)發(fā)展的軍民融 合式產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局。六院擁有先進(jìn)的設(shè)計技術(shù)，完備的生產(chǎn)、試驗條件， 具備戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)、宇航用固體火箭發(fā)動機(jī)技術(shù)研 究、設(shè)計、制造、試驗 能力和化工產(chǎn)品、機(jī)械加工、復(fù)合材料、工業(yè)白動化系統(tǒng)集成等多項民用產(chǎn)品的開發(fā)、生產(chǎn)能力，已經(jīng)形成多地協(xié)同管理、專業(yè)門類齊全、配 套

6、 完整、綜合實力雄厚的大型固體火箭發(fā)動機(jī)研制生產(chǎn)試驗基地。中國某某集團(tuán)第六研究院為了提高白身設(shè)計創(chuàng)新能力，擬建設(shè)虛擬 仿真驗證分析系統(tǒng)以輔助設(shè)計人員解決在研發(fā)過程中遇到的設(shè)計方案展 示和論證問題，同時為了提高交付產(chǎn)品的可維修性、克服維修困難，以 虛擬仿真驗證分析系統(tǒng)為基礎(chǔ)研協(xié)同呼和浩特、西安、湖北三地實現(xiàn)異 地協(xié)同式設(shè)計、評審和匯報展示。用戶需求分析從與用戶的溝通中我們了解到，用戶期望構(gòu)建一個綜合性協(xié)同虛擬 仿真平臺，以完成產(chǎn)品設(shè)計維修維護(hù)性驗證分析，該系統(tǒng)要適應(yīng)用戶已 有的產(chǎn)品設(shè)計系統(tǒng)，依托數(shù)字樣機(jī)，運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，進(jìn)行協(xié)同式方 案論證、裝配路徑分析，及時反饋設(shè)計修改建議，解決驗證過程的直

7、觀 性和分析結(jié)果的可信性。用戶對虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的需求由以下幾個部分組 成：多人遠(yuǎn)程異地協(xié)同式展示匯報功能協(xié)同式虛擬現(xiàn)實仿真驗證平臺的主要建設(shè)目的之一是滿足展示匯 報，需要具備高度沉浸感，大視場角的立體匯報展示環(huán)境。由于傳統(tǒng)的 虛擬現(xiàn)實顯示環(huán)境只能滿足單一視點跟蹤，與實際設(shè)計過程中的協(xié)同式 操作有很大差距，本平臺要求既可以滿足大場景的評審匯報，也可以實 現(xiàn)多人異地協(xié)同式設(shè)計評審匯報模式?？蓪崿F(xiàn)多人協(xié)同式虛擬裝配、碰撞檢測分析、柔性體仿真在產(chǎn)品設(shè)計流程的各個階段，可以實現(xiàn)不經(jīng)過任何數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，直接 將UG建模軟件的三維模型實現(xiàn)多通道立體顯示，至少實現(xiàn)兩人或更多 人以第一人稱視角在同一場景下的協(xié)同，允許

8、兩人或更多人協(xié)同裝配驗 證，可以實現(xiàn)碰撞檢測，柔性體仿真等功能。CAE工程數(shù)據(jù)可視化及異構(gòu)融合顯示在評審、匯報過程中，通過CAE可視化軟件可以清楚的展示在設(shè)計 過程通過分析軟件計算出的結(jié)果，進(jìn)而了解產(chǎn)品的關(guān)鍵技術(shù)。要求支持 目前主流的CAE分析軟件如 ANSYS、ABAQUS、NASTRAN等。支持 CAE數(shù)據(jù)和CAD模型的異構(gòu)融合顯示。協(xié)同式虛擬現(xiàn)實仿真驗證平臺總體解決方案針對以上用戶需求，結(jié)合用戶產(chǎn)品設(shè)計流程和現(xiàn)有先進(jìn)技術(shù)手段， 我們提供如下解決方案，方案示意如圖:但備苗排率L型系坑碗.堅按LUXmWfidA投整飽%KLsjiimcAveismarttrackSiT路型CAVE系玩圖1協(xié)同

9、式虛擬現(xiàn)實仿真驗證平臺解決方案Miraue 304KSmarrtrackS-ifiLmJfl.aOOQA瘢牝sawiis町靠和環(huán)牌設(shè)野nr產(chǎn)品的設(shè)計流程大概分為可行性論證、總體方案設(shè)計、初步設(shè)計、 技術(shù)設(shè)計和設(shè)計定型五個階段，在每個階段虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)都可以發(fā)揮相應(yīng)作用，做到為整個設(shè)計流程服務(wù)，從而給用戶帶來可觀的投資回報。在眾多需求中，協(xié)同式虛擬現(xiàn)實仿真驗證平臺首先要解決的核心問題有協(xié)同式沉浸式用戶體驗、交互式體驗、碰撞式虛擬裝配、電子手冊和CAE 可視化。根據(jù)圖1所示，協(xié)同式虛擬現(xiàn)實仿真驗證平臺主要由 顯示系統(tǒng)、圖 形工作站集群、交互系統(tǒng)、矩陣切換系統(tǒng)、中控系統(tǒng)、音響系統(tǒng)、協(xié)同 式虛擬仿真驗證

10、平臺軟件七大分系統(tǒng)組成。輔助設(shè)備包括UPS、交互機(jī)、 光纖、數(shù)據(jù)線纜、VR外設(shè)等。協(xié)同式虛擬現(xiàn)實仿真驗證平臺解決方案顯示系統(tǒng)設(shè)計思路綜合考慮協(xié)同工作的需要、匯報展示的需要、場地選擇便利性的需 要，以及今后發(fā)展變化的需要，經(jīng)過綜合分析和評價，我們認(rèn)為若采用 過去技術(shù)發(fā)展水平條件下的某一款 CAVE或其它類型系統(tǒng)的方式在這里 是無法達(dá)到令人滿意的效果的。通過分析本項目已經(jīng)了解到的需求，這里建議超高分辨率、大垂直 和水平視場角的L型正投系統(tǒng)，同時結(jié)合Mini CAVE的顯示模式，能實 現(xiàn)完整的協(xié)同和匯報評審任務(wù)。由于現(xiàn)場場地限制無法建設(shè)規(guī)模較大的評審匯報顯示系統(tǒng)，如果簡 單采用正投平幕則過于單調(diào)而無

11、新意。為了擴(kuò)大視場角的同時進(jìn)一步提 高沉浸感，所以采用正投折幕，增加一部分下視場角度，如下所示。顯示系統(tǒng)設(shè)計形式(1) L型正投顯示系統(tǒng)光路初步設(shè)計圖2 L型正投前視圖圖3 L型正投側(cè)視圖-r圖4 L型正投俯視圖圖5 L型正投側(cè)視圖圖6 L型正投正視圖(2)緊湊式CAVE顯示系統(tǒng)光路初步設(shè)計圖7 緊湊型CAVE顯示系統(tǒng)圖8緊湊型CAVE顯示系統(tǒng)側(cè)視圖圖9緊湊型CAVE顯示系統(tǒng)俯視圖圖10 緊湊型CAVE顯示系統(tǒng)正視圖L_k3.1.1.2.顯示系統(tǒng)主要特點和參數(shù)（1 ） L型正投顯示系統(tǒng)的主要特點：此系統(tǒng)由目前業(yè)界最先進(jìn)的4K立體投影機(jī)-Mirage 304K及L型 正投硬幕等構(gòu)成，能提供高度的

12、沉浸感，可供多人同時觀看使用。此系 統(tǒng)能提供數(shù)字樣機(jī)階段產(chǎn)品1:1比例的展示、多方參與的人機(jī)交互過程 顯示、培訓(xùn)和訓(xùn)練過程觀摩，以及參與多方協(xié)同工作。全屏像素物理分辨率為4096 （橫向）x2160 （縱向），最大光通量 輸出為30,000流明（ 29,000ANSI流明），用戶可根據(jù)實際需要靈活設(shè) 定輸出亮度，采用光源冗余設(shè)計。由于采用單臺投影機(jī)顯示方式，不需 要從前不得不采用的多機(jī)融合，因而不存在多通道融合系統(tǒng)帶來的系統(tǒng) 參數(shù)差異調(diào)整問題（亮度變化、顏色變化、拼接區(qū)錯位，等等。）以及需要頻繁維護(hù)的麻煩。值得一提的是，與背投方式比較，此顯示方式不需要大深度安裝空 間，安裝期間材料搬運過程對建

13、筑通道也無特殊要求，因而場地適應(yīng)性 相當(dāng)好。圖像參數(shù)圖像寬度6800mm，高度2894mm，兩面屏幕之間夾角105度，過渡區(qū)域旋轉(zhuǎn)半徑400mm，圖像起始高度100mm。詳見設(shè)計圖。此設(shè)計充分考慮到此系統(tǒng)實現(xiàn)多種功能的特點。既能很好地為匯報展示提供大場景、大視場角、高度沉浸感顯示，也能為設(shè)計人員提供協(xié) 同的工作環(huán)境。亮度輸出超穩(wěn)定光源Mirage 304K出現(xiàn)之前所有高亮度投影機(jī)都存在亮度衰減太快的問題，即幾乎所有亮度30,000流明級別的氟燈光源衰減到最大值50%的時間只有約500小時，每運行約80小時亮度輸出下降超過標(biāo)稱最大值的10% ,且通常運行250小時后會伴隨著明顯的燈閃爍(見下面是

14、某廠家手冊公布的實測曲線圖)。目前所有的20,000流明級別的氟燈光源其 亮度衰減到最大值50%的運行時間也不超過1000小時。Indicative lumen maintenance graph Galaxy 4K.-23 (Full gm mode) Indicative lurnien maintenance graph Galaxy 4K-32 (Full pov-er mode)圖11不同光源的衰減幅度Mirage 304K采用目前最先進(jìn)的超穩(wěn)定高效光源技術(shù)，其光源亮度 衰減到最大值70%的運行時間不低于1,500小時。靈活的亮度輸出設(shè)置Mirage 304K 亮度輸出可以設(shè)置成下面

15、幾種模式：燈全開啟模式：最大光通量輸出30,000中心流明（29,000ANSI 流明）;部分燈開啟模式，即根據(jù)需要任意設(shè)置運行的燈數(shù)量。例如，一只燈運行模式最大亮度輸出 5,000流明，2只燈模式下 10,000流明，3只燈模式下15,000流明，等等，直到6只燈的30,000 流明。所有模式下均可將亮度輸出設(shè)置成恒定亮度顯示方式，如最大值的 80% ,系統(tǒng)能長期保持此亮度顯示。光源冗余設(shè)計Mirage 304K 內(nèi)部所有燈采用并聯(lián)設(shè)計方式，任何燈若出現(xiàn)故障不 會對其它燈產(chǎn)生影響。多通道系統(tǒng)工作時每臺投影機(jī)會將白動將當(dāng)前實 際光通量輸出值傳遞給同系統(tǒng)中的其它投影機(jī)以實現(xiàn)多通道系統(tǒng)亮度輸 出統(tǒng)

16、一控制。超低噪音由于采用目前最先進(jìn)的光源技術(shù)及降噪工藝，Mirage304K 的運行噪音大幅降低，正常工作時噪音不超過42dB。相當(dāng)于一臺PC工作站。低散熱由于采用冷光源技術(shù)，Mirage304K不需要專門配置笨重的排熱管 道以及相關(guān)的室外抽風(fēng)設(shè)備，降低安裝和運用的復(fù)雜性，減少對建筑和 環(huán)境的長期影響。緊湊外觀設(shè)計Mirage304K 采用全新緊湊的設(shè)計，機(jī)身外觀規(guī)格為959長x597 寬x305 mm 高，適合于所有顯示方式，尤其是正投吊裝方式。低運營維護(hù)成本Mirage 304K 由于采用長壽命低成本光源，其每小時運營成本不及 同亮度氟燈投影機(jī)的1/3。內(nèi)置高精度象素位置控制調(diào)節(jié)Mirag

17、e 304K繼承了長期以來專業(yè)級虛擬現(xiàn)實類投影機(jī)的特點：提 供先進(jìn)的投影機(jī)內(nèi)置硬件方式實現(xiàn)像素位置幾何實時校正及電子邊緣融 合，避免了外置設(shè)備帶來的信號轉(zhuǎn)換損失、增加的延遲、高故障率以及 長期維護(hù)的麻煩等。全屏亮度均勻性和一致性控制調(diào)節(jié)Mirage 304K 投影機(jī)內(nèi)置的Twist Pro （選項）提供了對任意顯示 區(qū)域甚至像素點亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)控制的能力。通過啟用此功能，可以實現(xiàn) 通道內(nèi)100%亮度均勻性顯示，以及通道間亮度一致性控制調(diào)節(jié)。這對 于大規(guī)格屏幕尤其是背投顯示情況下消除太陽效應(yīng)非常關(guān)鍵。光學(xué)引擎全密封及液冷技術(shù)Mirage304K 投影機(jī)采用光學(xué)引擎全封裝技術(shù)，其優(yōu)點：光學(xué)引擎全密封

18、避免了長期使用過程中無法過濾掉的灰塵及空氣中的水氣等進(jìn)入引擎而導(dǎo)致的圖像質(zhì)量逐漸下降以及死點”現(xiàn)象。液冷技術(shù)讓DLP投影機(jī)內(nèi)部能在較低溫度環(huán)境下工作，其結(jié)果 是圖像色彩和色溫更加穩(wěn)定，這是目前任何風(fēng)冷技術(shù)都無法實現(xiàn)的。液冷技術(shù)減少了風(fēng)扇數(shù)量，降低了轉(zhuǎn)速，在不降低圖像質(zhì)量的前提下實現(xiàn)投影機(jī)噪音顯著降低。液冷條件下的DLP芯片壽命顯著增加。亮度輸出一致白動控制技術(shù)(LiteLOC ?)所有類型的投影機(jī)亮度輸出均會出現(xiàn)隨著光源使用時間增加帶來亮 度輸出下降，亮度輸出下降曲線表現(xiàn)為非規(guī)則的特點，因此專業(yè)類顯示 系統(tǒng)需要具有亮度輸出一致性白動調(diào)節(jié)能力。LiteLOC技術(shù)既包括多通道系統(tǒng)應(yīng)用條件下時通道間

19、亮度輸出白動 一致性控制，也包括單通道條件下隨時間變化亮度輸出一致性表現(xiàn)控制。通過利用投影機(jī)內(nèi)部光路上的亮度傳感器和光通量輸出控制裝置動 態(tài)測量并控制亮度輸出，實現(xiàn)亮度輸出的恒定。主要特點：整體亮度一致性不受多種因素(光學(xué)部件非均勻損耗、電壓變化 等)影響；新舊光源可以混合使用，系統(tǒng)中的燈不必同時更換。通過對多通道間投影機(jī)亮度輸出參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)一的閉環(huán)探測和控制， 動態(tài)實現(xiàn)系統(tǒng)中多個投影機(jī)亮度輸出實時白動一致的方法，系統(tǒng)能白動 調(diào)節(jié)所有燈的亮度以適應(yīng)所有燈中最低的值通道間白動白平衡處理技術(shù)，目的是確保無論顯示暗場景還是亮場 景圖像通道間能白動保持亮度一致性，尤其在新舊燈混合使用的情況下。保證圖象均

20、勻度和對比度一致性光門技術(shù)-能確保不同亮度場合 下所有通道輸出的白電和黑電平指標(biāo)一致；尤其在新舊燈混合使用的情 況下，系統(tǒng)各通道間后仍能保持統(tǒng)一的黑白電平指標(biāo)。色彩空間一致白動控制(CCA?技術(shù))所有投影機(jī)天然的顏色空間表現(xiàn)均有一定程度的差異，因此專業(yè)類 顯示系統(tǒng)需要具有顏色輸出一致性白動調(diào)節(jié)能力。通常采用的方法包括：目前業(yè)界唯一的專業(yè)級120Hz立體信號輸入和處理能力基于目前業(yè)界最先進(jìn)的TruLife像素處理技術(shù)，Mirage 304K 內(nèi)部 像素處理帶寬能達(dá)到1.2Gpx/s ,因而能接收、處理和輸出120Hz主動 立體圖像，徹底改變了 4K投影機(jī)只能接收60Hz圖像的歷史。120Hz 主

21、動立體輸入和處理能有效避免因低刷新率帶來的快速移動應(yīng)用顯示跳 躍以及丟幀等問題。對于低刷新率立體(48 - 60Hz ),投影機(jī)內(nèi)部會白 動倍頻輸出顯示。Mirage 304K 既能適應(yīng)目前高端專業(yè)應(yīng)用，也考慮到了未來幾年更 高性能計算機(jī)顯卡處理能力，因為計算機(jī)顯卡的升級換代周期遠(yuǎn)比顯示 系統(tǒng)短。Mirage 304K 還可以接受左右兩路被動立體信號輸入，內(nèi)部合成輸出主動立體的方式。極好的現(xiàn)場適應(yīng)性限于過去技術(shù)發(fā)展水平限制，早期的 4K主動立體投影機(jī)均為電影 放映機(jī)改裝而成。由于過去高亮度顯示只能采用氟燈光源，導(dǎo)致巨大的 噪音、外觀笨重以及必須采取機(jī)身幾乎水平擺放的安裝方式，給實際應(yīng) 用帶來很

22、多限制（例如不適合于正投吊裝應(yīng)用）和麻煩。Mirage 304K 的出現(xiàn)徹底解決了這些問題。傾斜安裝時圖像顯示調(diào)整能力-Scheimpflug 功能Mirage 304K 鏡頭配置有 Scheimpflug （Boresight ）調(diào)節(jié)能力， 機(jī)身傾斜一定范圍角度內(nèi)通過采用此條件能正確顯示圖像信息。實際工 程中會給投影機(jī)安裝位置帶來更大的靈活性。與采用像素位置幾何校正 方法不同，Scheimpflug 調(diào)節(jié)不會帶來像素及亮度的損失。專業(yè)級系統(tǒng)調(diào)試工具Twist過去多通道顯示系統(tǒng)安裝調(diào)試及維護(hù)需要采用基于遙控器逐通道工作的方式。這既費時又費力，效率低下。目前 Christie系統(tǒng)調(diào)試只需在 個人

23、電腦上運行Twist軟件即能方便快捷地操作。下面是 Twist不同版 本的特性。特性支持的投影機(jī)數(shù)量控制點Twist （標(biāo)配）6最多81個網(wǎng)格控制點Twist Premium18最多87個網(wǎng)格控制點，含6個任意調(diào)節(jié)控制點。Twist Pro無限制最多1500個網(wǎng)格控制點（任意調(diào)節(jié)控制點或網(wǎng)格點)亮度均勻性調(diào) 節(jié)Auto blending (Wallpaper)無無有有有有Auto blending (Field of View)任意調(diào)節(jié)控制 點無無無最多6個有無限制屏幕及機(jī)械結(jié)構(gòu)屏幕及機(jī)械結(jié)構(gòu)是系統(tǒng)的重要組成部分，與系統(tǒng)可靠性和質(zhì)量密切 相關(guān)。我們這里提供的是定制的系統(tǒng)整體解決方案，包括光路設(shè)

24、計、機(jī)械 設(shè)計、定制加工、現(xiàn)場安裝服務(wù)和長期維護(hù)。系統(tǒng)設(shè)計時會綜合考慮現(xiàn)場條件、觀眾數(shù)量、工作方式，提供最佳 的視場區(qū)域、系統(tǒng)亮度和色彩均勻性。我們會提供專業(yè)的光路設(shè)計提供 機(jī)械設(shè)計，得到用戶確認(rèn)后才能定制生產(chǎn)。(2 )緊湊型CAVE顯示系統(tǒng)的主要特點:4面緊湊型CAVE系統(tǒng)。主要包括4臺低噪音、長壽命的激光投影 機(jī)、背投硬屏幕和機(jī)械結(jié)構(gòu)。了解虛擬現(xiàn)實工作原理的人都清楚，無論 CAVE系統(tǒng)規(guī)格多大，實 際上同一套顯示系統(tǒng)中只能有一個顯示正確的觀看眼點。這決定了多人 在一套CAVE中根本無法實現(xiàn)協(xié)同工作，即根本無法實現(xiàn)多人（多眼點） 顯示和操作。通過配置多套緊湊型CAVE系統(tǒng)，通過與合適應(yīng)用軟件

25、的配合，系 統(tǒng)便能容易地實現(xiàn)虛擬漫游、展示、人機(jī)交互，當(dāng)然也能實現(xiàn)多人協(xié)同 工作。此緊湊CAVE系統(tǒng)每通道（面）物理分辨率為1600 x1200 ,最大光 通量輸出為1700流明，能根據(jù)實際需要設(shè)置成明亮（1700流明）、常 規(guī)（ 1350流明）和經(jīng)濟(jì)（900流明）模式。光源壽命達(dá)60,000小時。與傳統(tǒng)的CAVE比較，這里提供的緊湊型CAVE能讓人員舒適地坐 下來長時間工作，符合正常的工作習(xí)慣；與過去占地空間巨大的CAVE不同，緊湊型CAVE不需要專門的房間，正常辦公室環(huán)境就能滿足空間 要求；系統(tǒng)能根據(jù)需要方便地進(jìn)行位置移動；安裝期間材料搬運過程對 建筑通道也無特殊要求。所以場地適應(yīng)性極好。

26、圖像參數(shù)請參考設(shè)計圖。更強(qiáng)的使用真實感所有的4面CAVE類系統(tǒng)地幕圖像均需采用正投方式，即投影機(jī)光 線從頂部方向投射過來，這不可避免地會產(chǎn)生陰影，在一定程度上會影 響真實感。緊湊型CAVE系統(tǒng)全部為背投方式，人在工作時既體會不到陰影， 也聽不到機(jī)器噪音。亮度輸出超平穩(wěn)的光源基于低功率二極管的激光技術(shù)，這里的激光投影機(jī)亮度和色彩輸出相當(dāng)平穩(wěn)，實際亮度輸出是基于 LED光源投影機(jī)光源亮度的2倍以上, 且更省電?？烧{(diào)節(jié)的亮度輸出有三種亮度輸出模式：明亮模式：1700流明，功率250W;常規(guī)模式：1350流明，功率200W;經(jīng)濟(jì)模式：900流明，功率155W。提供系統(tǒng)冗余和更高的可靠性這里的ALPD激

27、光燈源模塊為16點激光顆粒組成，激光顆粒二極 管非常穩(wěn)定可靠。即便有個別顆粒點損壞設(shè)備仍可正常使用，不會影響 系統(tǒng)正常運行。ALPD投影機(jī)提供2個或以上電源。亮度和色彩一致性控制通過調(diào)節(jié)控制基準(zhǔn)電流保證機(jī)器出廠時通道間亮度偏差小于50流明，確保系統(tǒng)初始狀態(tài)通道間亮度和顏色均勻;RGBY電流分段可調(diào)保證白場坐標(biāo)一致單機(jī)亮度和色彩一致性調(diào)節(jié)前后對比低噪音采用業(yè)界風(fēng)評最佳Sanyo Denki靜音多通道系統(tǒng)亮度和色彩一致性調(diào)節(jié)前后對比風(fēng)扇，系統(tǒng)機(jī)器運作噪音低于25dB。適用于非常安靜的工作環(huán)境。低功耗最大功耗為200W,遠(yuǎn)小與其它光源光機(jī)功耗。亮度可擴(kuò)充由于激光具有單向性好低擴(kuò)散角的特性，因此投影機(jī)

28、內(nèi)部可以提供雙燈源架構(gòu)，對于亮度的倍增擴(kuò)充保留了彈性開機(jī)無需等待基于ALPD的投影機(jī)開機(jī)即可應(yīng)用，無需預(yù)熱。屏幕及機(jī)械結(jié)構(gòu)屏幕及機(jī)械結(jié)構(gòu)是系統(tǒng)的重要組成部分，與系統(tǒng)可靠性和質(zhì)量密切 相關(guān)。我們這里提供的是定制的系統(tǒng)整體解決方案，包括光路設(shè)計、機(jī)械 設(shè)計、定制加工、現(xiàn)場安裝服務(wù)和長期維護(hù)。系統(tǒng)設(shè)計時會綜合考慮現(xiàn)場條件、觀眾數(shù)量、工作方式，提供最佳的視 場區(qū)域、系統(tǒng)亮度和色彩均勻性。我們會提供專業(yè)的光路設(shè)計提供機(jī)械 設(shè)計，得到用戶確認(rèn)后才能定制生產(chǎn)。投影機(jī)主要技術(shù)指標(biāo)如下：分辨率：1600 x1200光源壽命：60,000小時。投影機(jī)亮度：明亮模式1700流明；典型模式1350流明；節(jié)能模式900

29、流明功率：明亮模式250W ；典型模式200W ;節(jié)能模式155W。引擎技術(shù)：引擎密封，防塵設(shè)計。顯示技術(shù)：背投DLP亮度均勻性：85% ANSI 9 ;重量：投影模塊重量18kg;輸入：DVI電源要求：100 - 240 VAC, 50 - 60Hz運行條件：運行濕度：最大90%,無冷凝。運行溫度：0 C-35 C工作相對濕度：20%-80% (無冷凝)噪音：32 dB(A)3.2.圖形工作站集群圖形工作站主要負(fù)責(zé)圖形圖像的輸出，通過信號傳輸系統(tǒng)到顯示系 統(tǒng)。圖形工作站的運算能力決定了實時渲染的速率，也就是顯示效果的 流暢程度，所以我方建議圖形工作站采用較為高端的圖卡。建議配置如下：型號：H

30、P Z840CPU : 2 顆 E5-2667v3 ;內(nèi)存：64GBDDR4-2133 ;顯卡：每節(jié)點配備1塊NVIDIA Quadro K6000 ;硬盤:1 塊 1000GB SATA 7200 和 512GB SATA SSD 硬盤; 光驅(qū)：9.5mm Slim SuperMulti DVDRW 2st ODD ;網(wǎng)卡：千兆以太網(wǎng)卡；同步卡：Nvidia Quadro Sync Card ;顯示器：24寸液晶顯示器；操作系統(tǒng)：Windows 7 Professional 64bit OS（中文版）；3.3.交互系統(tǒng)基于用戶對虛擬裝配、裝配路徑優(yōu)化分析的需求應(yīng)用考慮，為實現(xiàn)協(xié)同設(shè)計評審中的

31、交互功能，我們需要在緊湊型CAVE系統(tǒng)中加入位置跟蹤系統(tǒng)。交互功能可以說是一個虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的靈魂和亮點，交互區(qū) 設(shè)計的好壞將會關(guān)系到整個虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的應(yīng)用效果。針對該項目的應(yīng) 用模式，我們采用在CAVE系統(tǒng)中采用捕捉范圍較小的交互設(shè)備，同時 另外建設(shè)交互區(qū)用于人機(jī)功效分析。當(dāng)用戶應(yīng)用模式為大規(guī)模匯報展示 時，可以米用第一人稱視角在 CAVE內(nèi)操作，第三人稱視角在巨幕觀看， 當(dāng)用于做人機(jī)功效驗證時，可以在交互區(qū)通過穿戴顯示器實現(xiàn)多人協(xié)同 的人機(jī)功效分析。圖12 ART交互系統(tǒng)在虛擬現(xiàn)實環(huán)境中的應(yīng)用模式一套位置跟蹤系統(tǒng)主要組成部分包括:跟蹤攝像頭手持交互式手柄flystick多個跟蹤目標(biāo)Smart

32、Track跟蹤攝像頭SmartTrack是一個完整整合的獨立光學(xué)追蹤系統(tǒng)。它涉及用于小范圍（大約2m3）的空間。一個封閉的盒子里集成了兩臺攝像頭和一個控制器，一經(jīng)校準(zhǔn)即可使用。追蹤”是指確定空間中運動物體或物件位置的測量過程。這些被追蹤的物體或物件需要裝備單獨的標(biāo)記點或預(yù)制剛體標(biāo)記點（=剛體物體或目標(biāo)）。Flystick2虛擬現(xiàn)實專用的交互設(shè)備無線發(fā)射器 6個按鈕類似游戲操縱桿使用保護(hù)過的被動反光式球體頭部視點跟蹤套件Headtracking可跟蹤頭部眼點位置無線簡便，可方便置于立體眼鏡或者頭盔適用于各類虛擬現(xiàn)實系統(tǒng) 6白由度輸出支持多套虛擬現(xiàn)實軟件3.4.矩陣切換系統(tǒng)本系統(tǒng)中我們配置的是一臺

33、 Extron SMX200多重矩陣，里面插有1 塊SMX88 V輸入輸出板卡，能實現(xiàn)8路視頻信號輸入輸出切換；1塊 SMX 88 A輸入輸出板卡，能實現(xiàn)8路音頻信號輸入輸出切換；1塊 SMX 88 SYNC輸入輸出板卡，能實現(xiàn)8路立體同步信號輸入輸出切換。多重矩陣的主要作用是保證同步型號的輸入輸出。3.5.中控系統(tǒng)中央控制系統(tǒng)主要是完成對投影機(jī)及矩陣切換器工作模式的切換控制，并且可以控制虛擬仿真系統(tǒng)投影機(jī)、燈光、 音響系統(tǒng)等其它周邊設(shè)備的開關(guān)。鑒于穩(wěn)定性 及服務(wù)質(zhì)量，這里我們推薦使用快捷CR-PGMII中控系統(tǒng)痞瘠RF射帔情號AS-232 l 4UOO VKO ETHERNET L CR-N

34、ET 圖13中控系統(tǒng)的控制連接示意圖中控系統(tǒng)主要包含以下設(shè)備：高性能網(wǎng)絡(luò)化可編程控制主機(jī)CR-PGM m手持無線可編程觸摸屏CR-Wireless電源控制器 CR-POWER8III音量控制器CR-VOLII可編程8路多串口器CR-UART8 IIIRF無線接收器CRRFA- H3.6.音響系統(tǒng)音響系統(tǒng)主要用于為三維數(shù)字樣機(jī)裝配仿真系統(tǒng)提供演示所用音 效，同時也可能會兼顧到視頻的演示、普通會議或者演講報告等使用， 也可為集多功能于一身，因此要求系統(tǒng)要穩(wěn)定、使用便捷、音響效果優(yōu)針對本項目的特點，我方提供一下配置：FedYco BN6000功率放大器；全頻主擴(kuò)聲揚聲器全頻音箱 RM-8 ;NE88

35、00數(shù)字音頻矩陣；4支PG58有線麥克風(fēng)、2套PGX/24/PG58無線麥克風(fēng)。3.7.協(xié)同式虛擬仿真驗證平臺軟件：MakeReal3D VSP3.7.1.協(xié)同式虛擬仿真驗證平臺軟件應(yīng)用模式根據(jù)用戶提出的協(xié)同式虛擬仿真驗證平臺需求描述的6點重要要求，該軟件結(jié)合上述各個硬件子系統(tǒng)為用戶提供以下6種不同的應(yīng)用場景描述，解決用戶關(guān)于本平臺的應(yīng)用的需求。第一：協(xié)同式展示匯報模式：MakeReal3D VSP協(xié)同式虛擬仿真驗證平臺軟件是一款理想的快速 立體可視化解決方案，適用于任何顯示設(shè)備，包括基于投影機(jī)的顯示系 統(tǒng)、穿戴式顯示器、LED屏等等。該產(chǎn)品不受分辨率、尺寸、形狀或性 能的影響，可在任何情況下

36、正常顯示 3D模型。MakeReal3D VSP協(xié)同式虛擬仿真驗證平臺軟件可以式 L型正投顯 示系統(tǒng)和緊湊型CAVE顯示系統(tǒng)實現(xiàn)協(xié)同顯示模式，展示匯報時，由多 名操作人員以各白的第一人稱視點在緊湊型 CAVE中進(jìn)行匯報操作，觀 眾可以在L型正投顯示系統(tǒng)前觀摩評審，正投幕顯示內(nèi)容可以同CAVE顯示系統(tǒng)中的第一人稱視點保持一致，也可以顯示第三方視角，以便于 觀眾觀察和理解操作人員的匯報思路。該應(yīng)用模式的創(chuàng)新之處在于能夠?qū)⒍嗳藚f(xié)同式操作實現(xiàn)聯(lián)合顯示， 突破了傳統(tǒng)匯報展示模式只能展示單一視點模式，更加貼近實際產(chǎn)品設(shè) 計、裝配、維修過程中多人合作的工作模式。當(dāng)實現(xiàn)遠(yuǎn)程異地協(xié)同評審模式時，參與操作的人員在

37、CAVE中與異地人員進(jìn)行協(xié)同評審，觀眾則可以通過大屏幕實時觀看現(xiàn)場或異地人員 的第一人稱視角，同時也可以第三人稱角度觀看本地和異地人員的操作 活動。以達(dá)到協(xié)同設(shè)計的目的。第二：可實現(xiàn)多人協(xié)同模式的虛擬裝配和碰撞檢測分析多臺緊湊式CAVE顯示系統(tǒng)和MakeReal3D VSP協(xié)同式虛擬仿真驗 證平臺軟件的聯(lián)合設(shè)計正是為了滿足多人協(xié)同模式下的虛擬裝配和碰撞 檢測分析。傳統(tǒng)的虛擬仿真驗證系統(tǒng)因為設(shè)計原理所限制，產(chǎn)品的裝配關(guān)系只 能由一個人進(jìn)行驗證，大量重復(fù)性的工作導(dǎo)致的慣性思維會導(dǎo)致不可避 免的出現(xiàn)裝配關(guān)系上的設(shè)計誤差。我方提供的MakeReal3D VSP協(xié)同式虛擬仿真驗證平臺可以滿足兩個人甚至更

38、多人在同一場景下互相配合完 成裝配關(guān)系的驗證和評審，例如多人配合進(jìn)行零部件裝配等。這種應(yīng)用 模式和我們實際上操作實物樣機(jī)的習(xí)慣是完全一致的。MakeReal3D VSP協(xié)同式虛擬仿真驗證平臺軟件內(nèi)置了高精度的工 業(yè)物理引擎，可以實現(xiàn)零部件之間的碰撞分析，可以顯示碰撞里的大小 和方向，高精度模擬裝配關(guān)系中零部件之間的碰撞關(guān)系。MakeReal3D VSP協(xié)同式虛擬仿真驗證平臺軟件可以實現(xiàn)柔性體仿真，如線纜、管路等柔性體的布線、柔性 體與柔性體之間以及柔性體與剛體之間 的碰撞檢測、線軸模擬等。第三：實現(xiàn)不同三維設(shè)計軟件的異構(gòu) 融合顯示產(chǎn)品設(shè)計流程中CAD建模只是其中一個環(huán)節(jié)，在實物樣機(jī)生產(chǎn)之前 還要結(jié)合CAD模型進(jìn)行各種仿真計算，如流體力學(xué)仿真、振動噪聲仿真、 熱輻射仿真等各種CAE分析，單純的CAE分析結(jié)果比較抽象，不便于理解分析結(jié)果意味著什么樣的設(shè)計問題，MakeReal3D VSP協(xié)同式虛擬仿真驗證平臺軟件可以支持各種三維設(shè)計軟件的異構(gòu)融合顯示，不僅可以 支持不同款CAD建模軟件的模型在同一界面下的裝配，也可以將各種CAE分析軟件如 ANSYS、ABAQUS、NASTRAN 等和CAE模型疊加顯示在同一個坐標(biāo)系，將CAE分析可視化并對應(yīng)在CAD結(jié)構(gòu)上，極大的 方便了現(xiàn)場評審人