中視典CAVE虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)建設(shè)方案（模板）

8/7259/59虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)建設(shè)方案虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)建設(shè)方案[文檔副標(biāo)題]虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

目錄一項(xiàng)目概述 21.工作指導(dǎo)思想 32.建設(shè)任務(wù)和內(nèi)容 32.1虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源 42.2虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理和共享平臺(tái) 42.3虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍 42.4虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心管理體系 4二虛擬教學(xué)應(yīng)用 51. 虛擬教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)的區(qū)別 51.1傳統(tǒng)教學(xué)方法的最大特點(diǎn)是封閉式 51.2虛擬交互教學(xué)的最大特點(diǎn)是開(kāi)放式 52.虛擬教學(xué)項(xiàng)目具體應(yīng)用 62.1系統(tǒng)產(chǎn)生背景 72.2系統(tǒng)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì) 72.3與其它實(shí)訓(xùn)手段的對(duì)比（以下為參考請(qǐng)根據(jù)實(shí)際應(yīng)用更改） 7三系統(tǒng)設(shè)計(jì) 91.系統(tǒng)建設(shè)原則 92.系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo) 103.整體設(shè)計(jì)思想 10四方案設(shè)計(jì) 171.效果圖 172.顯示系統(tǒng)介紹 182虛擬現(xiàn)實(shí)開(kāi)發(fā)軟件平臺(tái)：VR-Platform 303.光學(xué)位置跟蹤系統(tǒng) 585.高端圖形工作站集群 616.音響系統(tǒng) 637.中控系統(tǒng) 64五項(xiàng)目實(shí)施 651.設(shè)備安裝與調(diào)試 652.技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn) 663.建置階段-安裝環(huán)境準(zhǔn)備 674.本項(xiàng)目的文檔管理 725.培訓(xùn)計(jì)劃 72六項(xiàng)目配置列表（見(jiàn)附件） 73七公司簡(jiǎn)介 73

一項(xiàng)目概述虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家早已廣泛應(yīng)用于軍事和軍工和教育領(lǐng)域，且已經(jīng)達(dá)到了非常先進(jìn)的水平。近年來(lái)，我國(guó)的教育領(lǐng)域也在大力發(fā)展虛擬仿真訓(xùn)練技術(shù)，并由簡(jiǎn)單的動(dòng)畫(huà)演示、單人模式教學(xué)訓(xùn)練等簡(jiǎn)單功能，正在逐步擴(kuò)展到可交互的三維虛擬仿真演練、多人協(xié)同仿真訓(xùn)練、維修訓(xùn)練考核、訓(xùn)練效果評(píng)估等高端層次上，在教學(xué)練中發(fā)揮了重要作用。傳統(tǒng)的培訓(xùn)往往局限在授課人進(jìn)行講解等方式，受訓(xùn)人只能從文字圖片當(dāng)中獲得其中知識(shí)，這種培訓(xùn)方式效果并不理想。即使近些年多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)開(kāi)始應(yīng)用于行輔助培訓(xùn)，其培訓(xùn)效果也遠(yuǎn)不如實(shí)踐操作。但由于教學(xué)的實(shí)際操作具有難度高、設(shè)備昂貴、危險(xiǎn)性大等特點(diǎn)。讓未經(jīng)培訓(xùn)人員利用實(shí)際設(shè)備進(jìn)行操作，其危險(xiǎn)性極大。如果為此搭建實(shí)物模擬場(chǎng)景進(jìn)行培訓(xùn)，其成本過(guò)高，同時(shí)缺乏重復(fù)利用的可能。經(jīng)調(diào)研，目前教學(xué)仿真訓(xùn)練的迫切需求和所需的軟硬件研發(fā)平臺(tái)環(huán)境，在目前國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)的技術(shù)條件支持下已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)。實(shí)踐證明,人類對(duì)基于圖像、聲音等感官信息的理解能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于對(duì)數(shù)字和文字等抽象信息的理解能力。而今年來(lái)隨著人類計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、人機(jī)交互技術(shù)、傳感技術(shù)的日漸成熟，出現(xiàn)了一門(mén)新的科學(xué)技術(shù)—虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，人們可以通過(guò)這么技術(shù)來(lái)更好的完成對(duì)人員的培訓(xùn)工作。虛擬現(xiàn)實(shí)(VirtualReality，簡(jiǎn)稱VR)是近年來(lái)出現(xiàn)的高新技術(shù)，虛擬現(xiàn)實(shí)是利用電腦模擬產(chǎn)生一個(gè)三維空間的虛擬世界，提供使用者關(guān)于視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等感官的模擬，讓使用者如同身歷其境一般，可以及時(shí)、沒(méi)有限制地觀察三度空間內(nèi)的事物。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)目前已經(jīng)在軍事、醫(yī)學(xué)、娛樂(lè)、工業(yè)等多種領(lǐng)域的到廣泛的應(yīng)用。尤其是在工業(yè)培訓(xùn)領(lǐng)域，由于目前的工業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)逐漸開(kāi)始利用數(shù)字樣機(jī)替代物理樣機(jī)，在這種條件下，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)真實(shí)且精確的工業(yè)場(chǎng)景再現(xiàn)，并進(jìn)行實(shí)時(shí)人機(jī)互動(dòng)，完全可以真實(shí)的模擬現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)場(chǎng)景。無(wú)論是在此基礎(chǔ)上進(jìn)行人員的培訓(xùn)和教學(xué)，還是是產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段驗(yàn)證工作，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)均得到了廣泛的應(yīng)用。其在節(jié)省企業(yè)設(shè)計(jì)成本、算短產(chǎn)品上市時(shí)間、提高培訓(xùn)效果方面都起到重要的作用。1.工作指導(dǎo)思想虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高等教育信息化建設(shè)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)的重要內(nèi)容，是學(xué)科專業(yè)與信息技術(shù)深度融合的產(chǎn)物。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)工作堅(jiān)持“科學(xué)規(guī)劃、共享資源、突出重點(diǎn)、提高效益、持續(xù)發(fā)展”的指導(dǎo)思想，以提高高等學(xué)校學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力為宗旨，以共享優(yōu)質(zhì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源為核心，以建設(shè)信息化實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源為重點(diǎn)，持續(xù)推進(jìn)高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息化建設(shè)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與發(fā)展。2.建設(shè)任務(wù)和內(nèi)容虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)依托虛擬現(xiàn)實(shí)、多媒體、人機(jī)交互、數(shù)據(jù)庫(kù)和網(wǎng)絡(luò)通訊等技術(shù)，構(gòu)建高度仿真的虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)對(duì)象，學(xué)生在虛擬環(huán)境中開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，達(dá)到教學(xué)大綱所要求的教學(xué)目的。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)應(yīng)充分體現(xiàn)虛實(shí)結(jié)合、相互補(bǔ)充、能實(shí)不虛的原則，實(shí)現(xiàn)真實(shí)實(shí)驗(yàn)不具備或難以完成的教學(xué)功能。在涉及高?；驑O端的環(huán)境，不可及或不可逆的操作，高成本、高消耗、大型或綜合訓(xùn)練等情況時(shí)，提供可靠、安全和經(jīng)濟(jì)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心重點(diǎn)開(kāi)展資源、平臺(tái)、隊(duì)伍和制度等方面的建設(shè)，形成持續(xù)服務(wù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，保證優(yōu)質(zhì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源開(kāi)放共享的有機(jī)整體。2.1虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源充分體現(xiàn)學(xué)校學(xué)科專業(yè)優(yōu)勢(shì)，積極利用企業(yè)的開(kāi)發(fā)實(shí)力和支持服務(wù)能力，系統(tǒng)整合學(xué)校信息化實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，創(chuàng)造性地建設(shè)與應(yīng)用軟件共享虛擬實(shí)驗(yàn)、儀器共享虛擬實(shí)驗(yàn)和遠(yuǎn)程控制虛擬實(shí)驗(yàn)等優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，推動(dòng)信息化條件下自主學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)等實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法改革，提高教學(xué)能力，豐富教學(xué)內(nèi)容，拓展實(shí)踐領(lǐng)域，降低成本和風(fēng)險(xiǎn)，開(kāi)展綠色實(shí)驗(yàn)教學(xué)。支持鼓勵(lì)自主創(chuàng)新和擁有自有知識(shí)產(chǎn)權(quán)。2.2虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理和共享平臺(tái)按照服務(wù)與資源相結(jié)合的原則，建設(shè)學(xué)校統(tǒng)一的具有開(kāi)放性、擴(kuò)展性、兼容性、前瞻性的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理和共享平臺(tái)，高效管理實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，全面提供搜索導(dǎo)航服務(wù)，及時(shí)發(fā)布資源應(yīng)用信息，切實(shí)擴(kuò)大資源影響力度，實(shí)現(xiàn)校內(nèi)外、本地區(qū)及更大范圍內(nèi)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源共享，滿足多學(xué)科專業(yè)、多學(xué)校和多地區(qū)開(kāi)展虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需要。探索高等學(xué)校、科研院所、行業(yè)企業(yè)共建共管共享的新模式，構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)服務(wù)支撐體系。2.3虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍建設(shè)教學(xué)、科研、技術(shù)、管理人員相結(jié)合，核心骨干人員相對(duì)穩(wěn)定，年齡、職稱、知識(shí)、能力結(jié)構(gòu)合理的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)，形成教育理念先進(jìn)，教學(xué)科研水平高，信息技術(shù)應(yīng)用能力強(qiáng)，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富，團(tuán)結(jié)協(xié)作、勇于創(chuàng)新的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍。2.4虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心管理體系以虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的充分使用和更大范圍開(kāi)放共享為目標(biāo)，系統(tǒng)制定并有效實(shí)施保障虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教師工作績(jī)效考核、經(jīng)費(fèi)使用管理、實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心維護(hù)與可持續(xù)發(fā)展等政策措施，建立有利于激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)和提高學(xué)生創(chuàng)新能力的教學(xué)效果考核、評(píng)價(jià)和反饋機(jī)制。二虛擬教學(xué)應(yīng)用虛擬教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)的區(qū)別1.1傳統(tǒng)教學(xué)方法的最大特點(diǎn)是封閉式在對(duì)過(guò)去知識(shí)的傳授，那么把其俗稱為“滿堂灌”或“填鴨式”教學(xué)，就為學(xué)生被動(dòng)地接受教師講授的已經(jīng)是經(jīng)典的知識(shí)系統(tǒng)。在這樣的教學(xué)方法下，學(xué)生煅煉的只是較強(qiáng)的對(duì)知識(shí)的記憶力，但是學(xué)生的創(chuàng)造性思維，主動(dòng)思考能力相對(duì)遭到抑制。就教師這方面而言，在某種程度上教師更少地考慮學(xué)生能否接受，而更多地把精力僅僅放在講授課本知識(shí)，甚至是走向極端——為教而教，這就導(dǎo)致一些教師的教案的更新程度低，教師教學(xué)的惰性大大增強(qiáng)。1.2虛擬交互教學(xué)的最大特點(diǎn)是開(kāi)放式利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，教師可以通過(guò)“借用”，“移植”，“仿真”，“模擬”等新型教學(xué)方式，使教學(xué)媒體逼近客觀事實(shí)，并用于教學(xué)過(guò)程，向?qū)W生揭示事物的現(xiàn)象和本質(zhì)，事物運(yùn)動(dòng)的形式和規(guī)律，事物間的聯(lián)系及相互作用。進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)能有效的發(fā)揮學(xué)生的各種感觀作用，使學(xué)生接受更多，更具體，更完整的信息，從而更加深刻的認(rèn)識(shí)事物，更加牢固的記住所學(xué)的知識(shí)，更加熟練的掌握專業(yè)技能。虛擬教學(xué)在教育實(shí)踐中是一個(gè)史無(wú)前例的創(chuàng)舉。1.2.1VR的關(guān)鍵技術(shù)與傳統(tǒng)的信息系統(tǒng)相比，VR系統(tǒng)屬于一種新型多維化人機(jī)和諧的信息系統(tǒng)。在此種VR系統(tǒng)內(nèi)，人們感受到的最突出的特點(diǎn)是其沉浸性、交互性和構(gòu)想性。為實(shí)現(xiàn)這種新型的信息處理系統(tǒng)，滿足人們對(duì)沉浸性、交互性和構(gòu)想性日趨增高的需求，在眾多技術(shù)難題中至少應(yīng)重點(diǎn)提高3項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的水平。

（1）提高“身臨其境”的沉浸感

VR的沉浸性是使人具有逼真感之根本。為了逼真地模擬視覺(jué)功能，在很大程度上是依賴于VR技術(shù)的圖像處理和理解能力，圖像處理的質(zhì)量愈高，圖像處理的速度愈快，圖像識(shí)別的能力愈強(qiáng)，系統(tǒng)的理解能力愈完善，系統(tǒng)的視覺(jué)沉浸感便愈佳。

（2）開(kāi)發(fā)高性能的傳感器

VR的交互性是達(dá)到人機(jī)和諧之關(guān)鍵，其性能優(yōu)劣在很大程度上取決于與計(jì)算機(jī)相連的高性能傳感器及其相應(yīng)的軟件。交互技術(shù)研究的主要任務(wù)是設(shè)計(jì)出交互技術(shù)并評(píng)估其性能，目前至關(guān)重要的兩種設(shè)計(jì)方法是：依據(jù)應(yīng)用程序的特殊需求，憑直覺(jué)或想象設(shè)計(jì)出交互技術(shù)；按任務(wù)的結(jié)構(gòu)劃分來(lái)指導(dǎo)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

（3）研制高性能的計(jì)算機(jī)

VR的構(gòu)想性是輔助人類進(jìn)行創(chuàng)造性思維的基礎(chǔ)。因此，高效的計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)是直接影響VR系統(tǒng)性能優(yōu)劣之關(guān)鍵。高性能計(jì)算機(jī)是構(gòu)建VR系統(tǒng)的“基石”，是對(duì)多維信息進(jìn)行處理的“加工廠”，是實(shí)現(xiàn)各種軟硬設(shè)備的集成及控制人機(jī)協(xié)調(diào)一致的“工作平臺(tái)”。未來(lái)VR技術(shù)的發(fā)展必將會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)的性能提出更高的要求，主要是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息壓縮與數(shù)據(jù)融合、系統(tǒng)集成技術(shù)等3個(gè)方面。1.2.2意義（1）虛擬教學(xué)的現(xiàn)實(shí)已構(gòu)成對(duì)傳統(tǒng)教育教學(xué)模式的現(xiàn)實(shí)性否定和解構(gòu)。

（2）虛擬教學(xué)開(kāi)創(chuàng)了嶄新的教學(xué)模式和學(xué)習(xí)方式，豐富了教學(xué)手段和方法，提升了實(shí)踐形式的多樣性。

（3）虛擬教學(xué)拓展了學(xué)習(xí)主體的認(rèn)識(shí)視界，突破了認(rèn)識(shí)的物理空間和一元線性思維模式，豐富了學(xué)習(xí)主體的感知手段，和經(jīng)驗(yàn)世界及精神緯度。

（4）虛擬教學(xué)加速了教育信息化過(guò)程，促進(jìn)了教學(xué)改革的發(fā)展和教學(xué)質(zhì)量的提高。

（5）虛擬教學(xué)促進(jìn)形成了不同的學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)和學(xué)習(xí)群體，使不同的學(xué)習(xí)者建立了學(xué)習(xí)的網(wǎng)緣人關(guān)系，有利于學(xué)習(xí)化社會(huì)的構(gòu)建和學(xué)習(xí)主題協(xié)作性格，開(kāi)放性人格的塑造2.虛擬教學(xué)項(xiàng)目具體應(yīng)用根據(jù)教育部建立虛擬教學(xué)實(shí)驗(yàn)中學(xué)的指導(dǎo)意見(jiàn)，建立針對(duì)能源領(lǐng)域的虛擬教學(xué)培訓(xùn)系統(tǒng)，系統(tǒng)目的旨在讓學(xué)生快速直觀的了解礦井結(jié)構(gòu)及工作流程及原理，通過(guò)三維場(chǎng)景直觀教學(xué)，學(xué)生課下可以通過(guò)系統(tǒng)完成老師安排的作業(yè)，自行多次訓(xùn)練指導(dǎo)熟悉整個(gè)教學(xué)內(nèi)容，教師可根據(jù)課程安排階段性考核，系統(tǒng)根據(jù)規(guī)則判定考核結(jié)果對(duì)錯(cuò)及統(tǒng)計(jì)得分，教學(xué)人員可通過(guò)系統(tǒng)快速及時(shí)掌握所有學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，課間學(xué)生可通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)沉浸式的感受和參與到礦井的生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程中，通過(guò)以上手段可快速提升教學(xué)質(zhì)量，增加學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。2.1系統(tǒng)產(chǎn)生背景（根據(jù)專業(yè)與客戶需求填寫(xiě)項(xiàng)）2.2系統(tǒng)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)（根據(jù)專業(yè)與客戶需求填寫(xiě)項(xiàng)）2.3與其它實(shí)訓(xùn)手段的對(duì)比（以下為參考請(qǐng)根據(jù)實(shí)際應(yīng)用更改）VRP仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)不只是現(xiàn)實(shí)世界中實(shí)際礦井的簡(jiǎn)單復(fù)制，也非實(shí)體仿真模擬的簡(jiǎn)單計(jì)算機(jī)化，而是實(shí)際虛擬和實(shí)體仿真模擬各教學(xué)領(lǐng)域的補(bǔ)充、擴(kuò)展和延伸，解決了專業(yè)學(xué)生教學(xué)展示以及人員安全培訓(xùn)方面的實(shí)際需求，在保證參觀人員人身安全的前提下，還不影響實(shí)際訓(xùn)練效果，同時(shí)，實(shí)際訓(xùn)練和實(shí)體仿真模擬中無(wú)法滿足教學(xué)展示和安全培訓(xùn)的一些設(shè)備拆裝等互動(dòng)也可以借助本仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)得到有效的補(bǔ)充。VRP仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)實(shí)際訓(xùn)練實(shí)體仿真模擬礦井特征用數(shù)字化的方式展示、教育實(shí)體方式展示、教育實(shí)體方式展示、教育自主性使用者主動(dòng)型使用者被動(dòng)型使用者被動(dòng)型便利性利用計(jì)算機(jī)，可隨時(shí)進(jìn)入瀏覽須與生產(chǎn)企業(yè)提前預(yù)約須與擁有者提前預(yù)約互動(dòng)性互動(dòng)性和可操控性強(qiáng)，能對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行虛擬拆裝及開(kāi)關(guān)操作禁止互動(dòng)，只能觀看受參觀時(shí)間和設(shè)備靜止?fàn)顟B(tài)影響，互動(dòng)性弱環(huán)境控制可進(jìn)行窗口互動(dòng)控制環(huán)境對(duì)環(huán)境無(wú)法控制或者改變對(duì)環(huán)境無(wú)法控制或者改變陳列方式多樣性，根據(jù)個(gè)人習(xí)慣有不同的分類方式單一固定的陳列方式單一固定的陳列方式呈現(xiàn)方式全方位，數(shù)字化近距離，實(shí)體近距離，實(shí)體擴(kuò)充性極大無(wú)有限空間量方便擴(kuò)充和改善，訪問(wèn)沒(méi)有人員數(shù)量限制受限于建筑物，很難擴(kuò)充，訪問(wèn)有限受限于建筑物，很難擴(kuò)充，訪問(wèn)有限空間尺度可縮小與放大，360度全方位觀看受限于觀賞者與實(shí)物的距離可近距離觀看，但不可放大安全性安全可靠，無(wú)人身安全風(fēng)險(xiǎn)有人身安全風(fēng)險(xiǎn)安全可靠，無(wú)人身安全風(fēng)險(xiǎn)時(shí)效性方便隨時(shí)操作，可反復(fù)練習(xí)，節(jié)約時(shí)間成本提前預(yù)約，反復(fù)參觀可能性小，時(shí)間成本高提前預(yù)約，包括路程在內(nèi)的時(shí)間成本高資源節(jié)約環(huán)保節(jié)能、低碳生活路費(fèi)、參觀產(chǎn)生的尾氣排放建設(shè)成本高昂，維護(hù)費(fèi)用高三系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.系統(tǒng)建設(shè)原則先進(jìn)性原則：本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)采用國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的虛擬現(xiàn)實(shí)軟硬件技術(shù)，可以使用戶無(wú)論是在軟件開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)功能和硬件指標(biāo)上都達(dá)到在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)保持領(lǐng)先水平，為用戶長(zhǎng)期高效使用提供有力保障。美觀性原則：由于虛擬現(xiàn)實(shí)軟硬件技術(shù)是以計(jì)算機(jī)圖形學(xué)為基礎(chǔ)的科學(xué)，整套系統(tǒng)對(duì)真實(shí)世界模擬度越高，所達(dá)到的效果越理想，而視覺(jué)方面在其中起到了決定性的作用。因此本系統(tǒng)力求最為真實(shí)的環(huán)境擬真表現(xiàn)，已到達(dá)最佳的培訓(xùn)效果。實(shí)用性原則：整套仿真系統(tǒng)，除了外觀和所達(dá)到的視覺(jué)效果出眾之外，整套系統(tǒng)需要以實(shí)用為前提進(jìn)行建設(shè)，最終真正起到幫助用戶降低傳統(tǒng)裝備設(shè)計(jì)、維修訓(xùn)練、訓(xùn)練過(guò)程中產(chǎn)生的各種高額成本、危險(xiǎn)性和不確定性的作用。易用性原則：整套系統(tǒng)尤其是核心軟件平臺(tái)的設(shè)計(jì)，要求易學(xué)易上手，軟件開(kāi)發(fā)效率高，用戶經(jīng)過(guò)培訓(xùn)之后，通過(guò)短期實(shí)踐即可在可以自行進(jìn)行項(xiàng)目開(kāi)發(fā)工作。此要求是為了確保系統(tǒng)的靈活性和切實(shí)可用性?？沙掷m(xù)發(fā)展原則：本套系統(tǒng)可依據(jù)用戶后期的需求，在軟件上和硬件上均有可擴(kuò)充余地，可讓整套系統(tǒng)在將來(lái)根據(jù)需要，設(shè)計(jì)并升級(jí)更多的功能，以滿足用戶更高的需求。同時(shí)，在同一套硬件系統(tǒng)內(nèi)，軟件系統(tǒng)可以根據(jù)后期用戶的不同需求進(jìn)行再開(kāi)發(fā)，以實(shí)現(xiàn)更為豐富的功能，讓同一仿真平臺(tái)為更多不同部門(mén)使用。2.系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)搭建一套具有高度沉浸感的虛擬現(xiàn)實(shí)硬件系統(tǒng)，最大限度的模擬真實(shí)環(huán)境。通過(guò)VR開(kāi)發(fā)平臺(tái)的多通道同步技術(shù)，將虛擬場(chǎng)景進(jìn)行多通道展示，并連接交互外設(shè)進(jìn)行，場(chǎng)景漫游等功能，以達(dá)到高沉浸感的效果。超真實(shí)感繪制功能，學(xué)生可以再高沉浸感的CAVE系統(tǒng)當(dāng)中感受逼真的虛擬畫(huà)面并可與虛擬環(huán)境進(jìn)行事實(shí)互動(dòng)，從而達(dá)到更好的教學(xué)目的。在教學(xué)訓(xùn)練應(yīng)用方面，用戶可通過(guò)多通道虛擬仿真平臺(tái)替代傳統(tǒng)枯燥死板的授課講解方式，將傳統(tǒng)教學(xué)授課過(guò)程形轉(zhuǎn)化為立體的、1：1比例形式、結(jié)合逼真可交互三維裝備模型的體驗(yàn)式授課，使受訓(xùn)人員更直觀、更快速地理解課程內(nèi)容。實(shí)現(xiàn)對(duì)裝備和環(huán)境的展示、漫游、交互操作等功能，用戶可以利用手中的三維操作設(shè)備，實(shí)時(shí)觀察設(shè)備內(nèi)部或戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的各種細(xì)節(jié)并與之進(jìn)行用戶所需的交互。3.整體設(shè)計(jì)思想綜合上述設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)目標(biāo)，我們會(huì)為用戶設(shè)計(jì)一套具有高度沉浸感的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。所謂高度沉浸感即身臨其境的感覺(jué)，是指最大程度上模擬真實(shí)世界的情況、實(shí)時(shí)反應(yīng)人和虛擬環(huán)境的關(guān)系，并可實(shí)時(shí)進(jìn)行人與虛擬環(huán)境之間的交互功能。因此，整個(gè)虛擬仿真平臺(tái)需要達(dá)到以下幾個(gè)方面要求：視覺(jué)方面要求：3D立體顯示功能：人眼是感受真實(shí)世界的重要器官，由于人眼有處理深度信息的功能，因此為符合視覺(jué)上的擬真要求，我們需要對(duì)三維畫(huà)面需要進(jìn)行立體顯示處理，以避免出現(xiàn)三維畫(huà)面在二維平面上顯示，受訓(xùn)人員需要將二維畫(huà)面在人腦中進(jìn)行再次轉(zhuǎn)換，導(dǎo)致擬真度不高，從而影響培訓(xùn)效果的問(wèn)題。目前3D立體顯示技術(shù)除了已基本淘汰的色差式技術(shù)，主流的有：偏振式被動(dòng)立體顯示技術(shù)，液晶電子快門(mén)主動(dòng)立體顯示技術(shù)，和光譜立體顯示技術(shù)。被動(dòng)立體其中偏振式被動(dòng)立體顯示技術(shù)，目前多用于中低端的仿真項(xiàng)目中，其利用光的偏振原理，同時(shí)輸出左右眼畫(huà)面，此種方式的特點(diǎn)為，需要2臺(tái)投影機(jī)同時(shí)分管左右眼畫(huà)面，實(shí)現(xiàn)相對(duì)簡(jiǎn)單，但是缺點(diǎn)為亮度損失大、分辨率降低、對(duì)環(huán)境要求高、觀看效果不佳，不符合上述先進(jìn)性及美觀性原則。光譜立體原理光譜立體技術(shù)的原理是在用光波段過(guò)濾技術(shù)產(chǎn)生分離的左右眼圖像的一種3D顯示技術(shù)，擁有眼鏡輕便，畫(huà)質(zhì)柔和的優(yōu)點(diǎn)，但是其對(duì)亮度損失較大，而對(duì)于一個(gè)仿真環(huán)境而言，亮度的高低直接影響用戶的視覺(jué)感受，因此這項(xiàng)技術(shù)不符合上述美觀性原則。液晶電子快門(mén)主動(dòng)立體顯示技術(shù)利用超高的刷新率和同步技術(shù)，達(dá)到左眼和右眼畫(huà)面分別傳輸，在亮度損失上較光譜立體方式低，同時(shí)保證高分辨率，因此我們推薦使用主動(dòng)快門(mén)式3D技術(shù)進(jìn)行3D顯示。顯示環(huán)境選擇：在仿真系統(tǒng)中由于營(yíng)造沉浸感的需要，會(huì)利用投影技術(shù)，搭建大型環(huán)境，以滿足教學(xué)需要。如圖所示：除了球幕適用于大型場(chǎng)館和虛擬駕駛應(yīng)用之外，用于教學(xué)仿真顯示環(huán)境分主要分如下幾種：CADWALL系統(tǒng)弧幕系統(tǒng)CAVE系統(tǒng)（1）弧幕系統(tǒng)：由于其符合人的視角規(guī)律，多用于視景仿真，如城市規(guī)劃、旅游景區(qū)等大場(chǎng)景漫游應(yīng)用，但是由于弧形展示，其展示的物體有幾何變形，因此在需要展現(xiàn)設(shè)備原貌等需求時(shí)不建議使用此系統(tǒng)。（2）CADWALL系統(tǒng)：由多臺(tái)投影機(jī)畫(huà)面拼接而成，其特點(diǎn)是可將大型設(shè)備進(jìn)行全尺寸顯示，可進(jìn)行大分辨率的1：1展現(xiàn)場(chǎng)景和設(shè)備，并且其視角相對(duì)較大，可進(jìn)行相對(duì)多人參與的教學(xué)和會(huì)議活動(dòng)。因此多用于需要進(jìn)行全尺寸產(chǎn)品展示的工業(yè)仿真領(lǐng)域及多人教學(xué)等情景。（3）CAVE系統(tǒng)：而CAVE系統(tǒng)是利用多個(gè)面拼接而成的整體畫(huà)面，沉浸感最強(qiáng)，使用者可仿佛置身于真實(shí)的環(huán)境當(dāng)中，并可以轉(zhuǎn)動(dòng)頭部視角全方位觀察虛擬環(huán)境及設(shè)備，同時(shí)沒(méi)有畫(huà)面的幾何變形，最擅長(zhǎng)展現(xiàn)人、設(shè)備和環(huán)境之間的關(guān)系。在進(jìn)行虛擬教學(xué)和與展示體驗(yàn)最好，并且教學(xué)效率最高。因此，本方案我們推薦CAVE系統(tǒng)（4）變形式仿真系統(tǒng)：變形式系統(tǒng)，通過(guò)電機(jī)控制可進(jìn)行180度，90度，135度不同應(yīng)用。工作模式幕型180度高清拼墻模式135度模擬訓(xùn)練模式90度完全沉浸模式變形式仿真系統(tǒng)變形式仿真系統(tǒng)，能集合除弧幕之外其他幕型的優(yōu)點(diǎn)，適合大場(chǎng)地的應(yīng)用，但其造價(jià)相對(duì)較高，并且后期維護(hù)難度相對(duì)較大，因此不建議使用。用戶可根據(jù)自身情況進(jìn)行選擇。交互功能要求位置追蹤系統(tǒng)：由于整套系統(tǒng)需要模擬人和虛擬環(huán)境之間的關(guān)系，因此，和虛擬環(huán)境的交互功能尤為重要。位置追蹤系統(tǒng)可定義人在虛擬空間中的手部和頭部（視角）的位置，以增加交互時(shí)的真實(shí)感。同時(shí)還需提供3D操作手柄，實(shí)現(xiàn)在虛擬空間中進(jìn)行漫游、拾取、拖拽虛擬物體、注解、虛擬物體空間定位、菜單點(diǎn)擊等多種功能的應(yīng)用。目前，實(shí)現(xiàn)位置定位方面技術(shù)手段多樣、種類繁多，其中包括電磁式、機(jī)械式、慣性式、聲學(xué)式、光學(xué)式等多種方式。由于本系統(tǒng)為多功能仿真平臺(tái)并用于教學(xué)仿真等用途，因此對(duì)整套系統(tǒng)的精度有一定要求，并且不能有連線阻礙運(yùn)動(dòng)和交互，而此次因此應(yīng)用為室內(nèi)應(yīng)用，光干擾問(wèn)題并不存在，因此，我們建議使用光學(xué)追蹤設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)空間位置的定義功能。如圖所示，CAVE系統(tǒng)上方有4個(gè)攝像頭，攝像頭通過(guò)發(fā)射紅外光，并由反光點(diǎn)反射紅外光被攝像頭捕捉，來(lái)確定空間位置。這種方式干凈整潔、精度高、延遲率低，符合本系統(tǒng)先進(jìn)性和實(shí)用性原則，因此我們推薦使用這種技術(shù)方式。眼鏡(視角位置跟蹤)交互系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)要求交互設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)要求主要考慮幾方面：A精度，精度越高對(duì)虛擬設(shè)備操作的準(zhǔn)確性就越高，類似教學(xué)應(yīng)用建議選用精度1毫米左右光學(xué)追蹤設(shè)備。B幀頻率，幀頻率越高代表光學(xué)設(shè)備刷新率越高，對(duì)虛擬設(shè)備的連續(xù)精確操作起到至關(guān)重要的作用，我們建議光學(xué)追蹤設(shè)備的幀頻率數(shù)值不小于120FPS。C延遲率，延遲率越低，虛擬操作動(dòng)作的真實(shí)感越強(qiáng)，動(dòng)作約精準(zhǔn)，我們建議設(shè)備的延遲率小于10ms。軟件平臺(tái)要求軟件系統(tǒng)作為整個(gè)系統(tǒng)的核心部分，負(fù)責(zé)整個(gè)虛擬場(chǎng)景的搭建、系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)和邏輯關(guān)系的建立。系統(tǒng)應(yīng)達(dá)到如下技術(shù)指標(biāo)：軟件技術(shù)開(kāi)發(fā)平臺(tái)技術(shù)領(lǐng)先，且已應(yīng)用于多個(gè)仿真應(yīng)用，安全可靠。良好的實(shí)用性與易用性：數(shù)據(jù)正確、真實(shí)，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及功能的實(shí)現(xiàn)均從實(shí)際出發(fā)，量身定制，界面設(shè)計(jì)友好，功能操作便捷、靈活，能夠直接投入實(shí)際訓(xùn)練應(yīng)用。具備完善的二次開(kāi)發(fā)接口與SDK開(kāi)發(fā)包，可應(yīng)用多種編程工具在原系統(tǒng)基礎(chǔ)上進(jìn)行新功能的定制開(kāi)發(fā)。開(kāi)放的、可擴(kuò)展的系統(tǒng)，能夠融合嵌入教學(xué)訓(xùn)練所需的各種類型多媒體資源（文字、圖片、音頻、視頻、flash等），使訓(xùn)練內(nèi)容更加豐富?？纱罱軌虺休d大規(guī)模數(shù)據(jù)的三維場(chǎng)景（包括建筑、地形、環(huán)境、人物角色與武器裝備等三維模型），并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)虛擬作戰(zhàn)演練所需要的各種交互功能。能夠結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)即時(shí)查詢?nèi)S場(chǎng)景中建筑、地形、武器裝備等相關(guān)的屬性信息。支持實(shí)時(shí)操作提示，操作過(guò)程與結(jié)果實(shí)時(shí)顯示，支持操作過(guò)程中對(duì)虛擬場(chǎng)景的任意角度查看與勘察。支持鼠標(biāo)、鍵盤(pán)、搖桿、方向盤(pán)、控制臺(tái)、力反饋器、數(shù)據(jù)手套、位置跟蹤器、手持3D輸入設(shè)備、仿真模擬器等各種控制設(shè)備與三維虛擬場(chǎng)景中的對(duì)象進(jìn)行交互。支持虛擬場(chǎng)景中的人物角色與多人在線協(xié)同交互系統(tǒng)。支持物理引擎系統(tǒng)，使場(chǎng)景中的人物和裝備具備重力、摩擦力、加速度等物理屬性。含場(chǎng)景編輯器，支持對(duì)三維場(chǎng)景中的建筑模型、地形環(huán)境、人物角色模型、裝備模型、環(huán)境與設(shè)備參數(shù)等數(shù)據(jù)等進(jìn)行添加、修改、刪除等功能，并可以實(shí)時(shí)預(yù)覽；支持在三維立體顯示環(huán)境和設(shè)備上的立體圖像輸出，如多通道沉浸式CAVE系統(tǒng)、3D顯示器等。系統(tǒng)圖像立體程度實(shí)時(shí)可調(diào)，使仿真訓(xùn)練效果更加逼真。開(kāi)發(fā)平臺(tái)為中文界面，便利用戶后期自行添加相關(guān)功能內(nèi)容。系統(tǒng)構(gòu)架綜上所述，整個(gè)系統(tǒng)分為多個(gè)子系統(tǒng)，其中軟件系統(tǒng)作為核心創(chuàng)建虛擬場(chǎng)景，編輯具體功能，協(xié)調(diào)其他子系統(tǒng)進(jìn)行工作。計(jì)算機(jī)渲染系統(tǒng)作為軟件系統(tǒng)載體。配合CAVE顯示系統(tǒng)，光學(xué)位置跟蹤系統(tǒng)及力反饋系統(tǒng)共同完成仿真交互功能。其他輔助配合音響系統(tǒng)和中控系統(tǒng)共同組成高沉浸感的仿真平臺(tái)。整個(gè)系統(tǒng)主要由下面的子系統(tǒng)組成CAVE立體投影系統(tǒng)及多窗口系統(tǒng)6自由度光學(xué)跟蹤定位系統(tǒng)高端圖形計(jì)算集群系統(tǒng)及超高速網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)軟件仿真平臺(tái)系統(tǒng)多聲道音響系統(tǒng)中控系統(tǒng)四方案設(shè)計(jì)1.效果圖四面CAVE系統(tǒng)2.顯示系統(tǒng)介紹系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)CAVE尺寸與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)CAVE系統(tǒng)為高沉浸感虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)，為保證正常的觀看高度原則不低于2.3M，觀看者的視野可以完全被包裹，因此我們?cè)O(shè)計(jì)單面投影畫(huà)面為高2.3米按照16:10畫(huà)面計(jì)算投影畫(huà)面長(zhǎng)度為3.68米，通過(guò)短焦鏡頭并利用一次反射投影，總占地面建議為9Mx9M（包含操作臺(tái)機(jī)柜，可根據(jù)實(shí)際場(chǎng)地情況進(jìn)行再設(shè)計(jì)），高度建議不小于4米（也可加反光鏡或縮小屏幕面積降低高度要求）。CAVE正視布局圖（可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整）CAVE俯視布局圖（可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整）本方案根據(jù)用戶應(yīng)用的實(shí)際需求和場(chǎng)地情況，建議使用4面CAVE系統(tǒng)，4面是指地面，左面、右面和前面，具體尺寸需等用戶場(chǎng)地確定后進(jìn)行設(shè)計(jì)。顯示系統(tǒng)一般主要由6種設(shè)備組成投影機(jī)、投影幕、結(jié)構(gòu)架、反射鏡、融合器、矩陣，本項(xiàng)目由于為CAVE系統(tǒng)無(wú)需融合設(shè)備。投影系統(tǒng)選擇視覺(jué)效果是仿真應(yīng)用極為重要的環(huán)節(jié)，其中亮度和對(duì)比度有嚴(yán)格的要求，由于立體顯示方式會(huì)造成亮度的大幅下降，而亮度直接影響觀看效果，其中主動(dòng)立體顯示方式會(huì)使得亮度降低到原來(lái)40%左右(不計(jì)算反光鏡和投影幕損耗)，其中投影機(jī)亮度單位為光通量單位，屏幕面積越大用戶會(huì)感覺(jué)亮度越低，因此，在2.3*3.68米單塊屏幕的面積為基礎(chǔ)，為保證正常觀看效果，我們建議投影機(jī)亮度不低于7500流明。分辨率代表像素點(diǎn)的數(shù)量，像素點(diǎn)數(shù)量越高畫(huà)質(zhì)細(xì)膩程度越高，因需要進(jìn)距離觀看畫(huà)面，分辨率一直是仿真行業(yè)的瓶頸指標(biāo)，在2.3*3.68米單塊屏幕的面積情況下，我們推薦分辨率不低于1920*1200。投影機(jī)功能要求：科視DWU850GS（VR版本）基于目前業(yè)界最先進(jìn)的雙色激光器光源技術(shù)，采用0.65”單片DMD，物理分辨率1920x1200，最大光通量輸出為8400ISO流明，8,000中心流明，7,500ANSI流明。用戶可根據(jù)實(shí)際需要靈活設(shè)定輸出亮度。DWU850GS目前有兩個(gè)版本：VR應(yīng)用版本和會(huì)議類應(yīng)用版本。VR版本基本特點(diǎn)：最高質(zhì)量的色彩空間和色彩質(zhì)量DWU850GS配置目前工程上已經(jīng)成熟和穩(wěn)定的紅藍(lán)兩色激光器組，結(jié)合科視獨(dú)有的激光BoldColor色彩處理技術(shù)，能提供更寬的色域范圍及圖像顏色飽和度，因而能顯示更高質(zhì)量的圖像（雙色激光能實(shí)現(xiàn)REC.2020色彩標(biāo)準(zhǔn)，普通單色激光器只能實(shí)現(xiàn)REC.709標(biāo)準(zhǔn)，其區(qū)別如下圖非常明顯）。主動(dòng)立體能力DWU850GS提供主動(dòng)立體輸入、處理和顯示，通過(guò)倍頻能輸出最高120Hz立體圖像。內(nèi)置高精度象素位置幾何位置控制和調(diào)節(jié)DWU850GS提供業(yè)界最佳的投影機(jī)內(nèi)置硬件方式實(shí)現(xiàn)像素位置幾何實(shí)時(shí)校正，避免了外置設(shè)備帶來(lái)的信號(hào)轉(zhuǎn)換損失、增加的延遲、高故障率、兼容性以及長(zhǎng)期維護(hù)麻煩等。內(nèi)置電子邊緣融合處理技術(shù)DWU850GS提供業(yè)界最佳的內(nèi)置電子邊緣融合技術(shù)。避免了外置設(shè)備帶來(lái)的信號(hào)轉(zhuǎn)換損失、增加的延遲、高故障率、兼容性、長(zhǎng)期維護(hù)麻煩及成本增加等問(wèn)題。自動(dòng)（或人工）邊緣融合調(diào)節(jié)借助于選配的羅技攝像頭及控制軟件，DWU850GS能實(shí)現(xiàn)多通道（不超過(guò)6）系統(tǒng)的自動(dòng)幾何校正和邊緣融合，極大地減輕用戶負(fù)擔(dān)。無(wú)論安裝還是后續(xù)維護(hù)均無(wú)需專業(yè)人員操作。高可靠性DWU850GS內(nèi)部包括多組二極管固態(tài)激光顆粒，這里的固態(tài)激光顆粒非常穩(wěn)定可靠。即便有個(gè)別顆粒點(diǎn)損壞設(shè)備仍可正常使用，不會(huì)影響系統(tǒng)正常運(yùn)行。超低運(yùn)行噪音DWU850GS正常工作模式下運(yùn)行噪音不超過(guò)35dBA，經(jīng)濟(jì)模式下低于32dBA。超低運(yùn)行維護(hù)成本DWU850GS光源使用壽命超過(guò)20,000小時(shí)，期間無(wú)光源耗材之憂。光學(xué)引擎全密封及液冷技術(shù)DWU850GS投影機(jī)采用光學(xué)引擎全封裝及光源引擎液冷降溫技術(shù)，其優(yōu)點(diǎn)：1、光學(xué)引擎全密封避免了長(zhǎng)期使用過(guò)程中無(wú)法過(guò)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(diǎn)”現(xiàn)象。2、液冷技術(shù)讓光源和DLP芯片能在控制的溫度環(huán)境下工作，圖像色彩和色溫更加穩(wěn)定，液冷技術(shù)能充分保證大功率激光器的使用壽命和性能。環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)極低的發(fā)熱量，正常辦公環(huán)境即可長(zhǎng)期穩(wěn)定工作。開(kāi)關(guān)機(jī)無(wú)需等待DWU850GS開(kāi)關(guān)機(jī)無(wú)需等待。即開(kāi)即用，無(wú)需預(yù)熱，關(guān)機(jī)也無(wú)需散熱等待。任意角度安裝和擺放DWU850GS能以任意角度擺放和安裝。其它參數(shù)：工作電壓：100-120VAC/200-240VAC;60/50Hz；功率：515W（220V時(shí)）；機(jī)身規(guī)格：505mm(L)x466mm(W)x190mm(H)；機(jī)身重量：22.6kg；運(yùn)行環(huán)境要求：溫度0-40°C；濕度0-90%（無(wú)冷凝）；立體信號(hào)輸入接口：HDMI1.4；散熱量：1774BTU/小時(shí)；鏡頭類型：0.75-0.95:1Zoomlens(140-119102-XX)0.95-1.22:1Zoomlens(140-101103-XX)1.22-1.52:1Zoomlens(140-131106???-XX)1.52-2.89:1Zoomlens(140-102104-XX)2.90-5.50:1Zoomlens(140-107109-XX)鏡頭偏移： +/-100%垂直方向(+/-600像素)+/-30%水平方向(+/-288像素)投影幕及支架選型，CAVE系統(tǒng)專用CAVE投影幕技術(shù)指標(biāo)CAVE系統(tǒng)模式時(shí)為4通道：包括3通道立面投影1通道地面投影，分別處在觀看者的前（主幕）、左（側(cè)幕）、下（地幕）四個(gè)方向，互成90度，主幕和側(cè)幕采取背投的方式，地幕采取正投的方式（可以采取一次反射的方式）；屏幕間拼縫＜2mm，角度控制精度為1°顯示系統(tǒng)全屏亮度均勻性≥80%，三屏之間亮度差＜5%，三屏之間色差＜5%;屏幕規(guī)格要求：，增益≤0.8;厚度≥10mm;地幕部分采用（3800mm×2400mm）硬質(zhì)樹(shù)脂正投，承重能力＞500KG，屏幕表面要求具有耐磨層，可抗磨、抗劃、抗沖擊、防霉變、阻燃；半增益視角≥80°，視角＞170°，均勻性＞90%，無(wú)太陽(yáng)效應(yīng)；物理和光學(xué)拼縫≤2mm;投影幕和機(jī)械結(jié)構(gòu)功能特點(diǎn)：投影機(jī)調(diào)整架；多點(diǎn)反射鏡調(diào)整機(jī)構(gòu)；地幕采用專業(yè)地?fù)谓Y(jié)構(gòu)微調(diào)設(shè)計(jì)，保證地幕水平度，均勻承重；機(jī)械結(jié)構(gòu)應(yīng)由廠家專業(yè)人員提供機(jī)械設(shè)計(jì)和三維光路設(shè)計(jì)，經(jīng)用戶方認(rèn)可；機(jī)械結(jié)構(gòu)要結(jié)構(gòu)可靠、穩(wěn)定，具有較高的安裝精度和可調(diào)整性術(shù)要求及目前國(guó)內(nèi)投影市場(chǎng)產(chǎn)品技術(shù)及服務(wù)比較，我們選用強(qiáng)光背投/正投幕及其專業(yè)結(jié)構(gòu)產(chǎn)品。背投屏幕可消除投影機(jī)點(diǎn)光源造成的太陽(yáng)效應(yīng)，均勻度好，避免投影明暗角引起的沉浸感不足;采用硬質(zhì)屏幕的選型，規(guī)避了軟幕容易受氣流和震動(dòng)影響產(chǎn)生的畫(huà)面晃動(dòng)而造成的沉浸感不足；表面可做AG抗反處理，消除屏幕之間亮度互反產(chǎn)生的影響。強(qiáng)光正投幕具有抗環(huán)境光技術(shù)，可規(guī)避各角度環(huán)境光線的投影成像的影響。具有良好的平整性、抗壓強(qiáng)度和極小的線性膨脹系數(shù)；高清背投光學(xué)屏幕參數(shù)：屏幕具有凸透鏡光學(xué)結(jié)構(gòu)，利用超微凸透鏡技術(shù)，能夠消除由于點(diǎn)光源引起的亮度不均勻以及階梯效應(yīng)，應(yīng)用于邊緣融合時(shí)也不會(huì)出現(xiàn)突兀的光帶。玻厚度≥15mm±0.5，增益≥0.8，半增益視角≥80°，水平可視角度≥170°超精細(xì)凸透鏡的直徑≤15μm，鏡片間距（LensPitch）≤5μm，能夠消除由傳統(tǒng)光學(xué)屏幕菱鏡引起的色彩分離現(xiàn)象，從而色彩還原更逼真。真正支援高解析度（HD）影像。成像層采用專利的晶格濾拴，消除由點(diǎn)光源散射所造成的光環(huán)晶格，使成像率比普通屏幕至少提高30%屏幕維護(hù)方便，不會(huì)變形，不怕膨脹，防刮擦，防霉變、阻燃、可清潔。地面屏幕采用強(qiáng)光正投屏幕，地板基材采用高強(qiáng)度的玻璃背投屏幕，所采用的屏幕材質(zhì)是經(jīng)過(guò)多次測(cè)試和論證的大于15mm厚度的安全玻璃，其高強(qiáng)的抗壓強(qiáng)度、承重能力（>500kg）和平整度，可避免彈性變形導(dǎo)致的畫(huà)面彎曲變形?？紤]到地面屏幕的經(jīng)久耐用性，表面壓制了聚碳酸酯材料的耐磨層，可抗磨、抗劃、抗沖擊、防霉變、阻燃、維護(hù)方便，可用清水濕布清潔屏幕表面。建議用戶在使用本系統(tǒng)時(shí)穿軟底鞋，以保證地面屏幕可以長(zhǎng)時(shí)間使用，如不注意可能會(huì)大大降低其使用壽命。強(qiáng)光正投光學(xué)屏幕參數(shù)描述：采用具有抗環(huán)境光技術(shù)的強(qiáng)光正投光學(xué)屏幕，屏幕表面材質(zhì)：聚碳酸酯；成像介質(zhì)：微銀半球。M3（MicroMirrorMatrix)微鏡陣列抗環(huán)境光技術(shù)，能全方位抑制環(huán)境光對(duì)屏幕成像造成的影響。屏幕每平方米分辨率不少于42萬(wàn)個(gè)成像點(diǎn)；光學(xué)結(jié)構(gòu)不少于3層；增益不低于2.0；水平視角不小于170°，垂直視角不小于150°成像層的微鏡直徑小于15微米，更精細(xì)的微銀半球點(diǎn)距和有效分色技術(shù)，使得不但畫(huà)面內(nèi)里成像，還有精細(xì)致密的景深。屏幕維護(hù)方便，防刮擦，防霉變、阻燃、可用干凈濕布清潔屏幕表面。機(jī)械結(jié)構(gòu)目前主流的結(jié)構(gòu)支架多為鋁型材和鋼材，鋁型材對(duì)比剛才最大的特點(diǎn)是比強(qiáng)度較高，也就是材料的抗拉強(qiáng)度與材料比重之比角鋼為高，大約為角鋼的2被左右，同時(shí)，鋁型材的設(shè)計(jì)為空腔結(jié)構(gòu)，更不容易變形，因此為了使得CAVE系統(tǒng)不變形，使用的角鋼的重量會(huì)比鋁型材重很多。而且，對(duì)比鋁型材，角鋼有被氧化生銹的可能，因此角鋼需要鍍?nèi)趸X氧化膜或噴漆處理，以防止鋼被氧化。但針對(duì)此項(xiàng)目，我們遵循可持續(xù)性發(fā)展原則建議使用鋁型材。我們提供專業(yè)、定制化、快速的本地服務(wù)，整體結(jié)構(gòu)由專業(yè)一體化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔合理、堅(jiān)固耐用、安裝便捷，可保證屏幕、投影機(jī)、反射鏡的牢固安裝和調(diào)節(jié)，方便維持和保護(hù)。2虛擬現(xiàn)實(shí)開(kāi)發(fā)軟件平臺(tái)：VR-Platform3D場(chǎng)景構(gòu)建工作流程VRPBuilder構(gòu)建方式VRP工程運(yùn)行方式模型場(chǎng)景的構(gòu)建模式（1）3dsmax導(dǎo)入插件3dsmax是VRP的建模工具，VRP是3dsmax功能的延伸，是3dsmax的三維互動(dòng)展示平臺(tái)：支持絕大多數(shù)3dsmax的網(wǎng)格、相機(jī)、燈光、貼圖和材質(zhì)；支持3dsmax的相機(jī)動(dòng)畫(huà)、骨骼動(dòng)畫(huà)、位移動(dòng)畫(huà)和變形動(dòng)畫(huà)；支持3dsmax所有單位格式；支持3dsmax的各種插件包括Forest、Reactor等；導(dǎo)出方便快捷，只需要按一下按鈕，即可導(dǎo)出場(chǎng)景并預(yù)覽（2）工業(yè)模型的直接導(dǎo)入系統(tǒng)可滿足工業(yè)設(shè)計(jì)驗(yàn)證的需求，用戶使用Solidwords、Pro/E等軟件設(shè)計(jì)好的工業(yè)設(shè)備模型可以直接導(dǎo)入系統(tǒng)中驗(yàn)證零部件裝配、關(guān)聯(lián)關(guān)系、維修維護(hù)等數(shù)據(jù)的合理性與可靠性。

虛擬現(xiàn)實(shí)開(kāi)發(fā)軟件平臺(tái)介紹VR-Platform三維互動(dòng)仿真平臺(tái)（簡(jiǎn)稱VRP）是由中視典公司獨(dú)立開(kāi)發(fā)的具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的三維虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)軟件。該軟件適用性強(qiáng)、操作便捷、功能強(qiáng)大、高度可視化、所見(jiàn)即所得，可廣泛的應(yīng)用于軍事軍工仿真、工業(yè)仿真、工業(yè)設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)與規(guī)劃、室內(nèi)設(shè)計(jì)、環(huán)境藝術(shù)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、古跡復(fù)原、橋梁道路設(shè)計(jì)等行業(yè)。VR-Platform的目標(biāo)是：低成本、高性能，讓普通用戶也可以使用和操作“虛擬現(xiàn)實(shí)”軟件，讓虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)從神壇走向?qū)嵱谩Ｗ屆恳粋€(gè)用戶都能夠從VRP中發(fā)掘出計(jì)算機(jī)三維技術(shù)的應(yīng)用意義和價(jià)值。VR-Platform具有良好的系統(tǒng)架構(gòu)，無(wú)論是美工、多媒體制作人員、還是軟件開(kāi)發(fā)人員，都可以在不同層次上，以不同的開(kāi)發(fā)方式，開(kāi)發(fā)出滿足自己需要的各種應(yīng)用程序。VR-Platform這種穩(wěn)固的架構(gòu)，也將隨著研發(fā)的深入，不斷擴(kuò)充和完善。VR-Platform虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)系統(tǒng)架構(gòu)圖中視典數(shù)字科技VRP編輯器技術(shù)指標(biāo)簡(jiǎn)介支持Lua腳本語(yǔ)言VRP編輯器在原有的腳本基礎(chǔ)上，新增了Lua腳本語(yǔ)言的接口，輕便簡(jiǎn)潔的Lua配合簡(jiǎn)單易用的VRP腳本編輯器，使得VRP編輯器的思考能力大大提升。支持時(shí)間軸動(dòng)畫(huà)功能可以利用時(shí)間軸對(duì)VRP編輯器中的各類對(duì)象設(shè)置關(guān)鍵幀動(dòng)畫(huà)，從而實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的界面動(dòng)畫(huà)、攝影機(jī)動(dòng)畫(huà)、模型動(dòng)畫(huà)等效果。中視典數(shù)字科技完善的菲涅耳水效果VRP的菲涅爾水效果不僅可以實(shí)現(xiàn)反射、折射、流向、波速等常規(guī)功能，還可以與VRP中的霧效和天空盒進(jìn)行融合，從而實(shí)現(xiàn)更加逼真的水面效果。支持Flash控件通過(guò)Flash控件，用戶可以輕松的在VRP場(chǎng)景中加入Flash的各類元素，如游戲、按鈕、視頻等，并且還支持Flash內(nèi)部的ActionScript腳本，使嵌入VRP中的Flash保留其原有的所有功能。

支持頂點(diǎn)著色功能可用于表現(xiàn)云圖效果，例如山地的海拔高度、溫度分布等效果。支持骨骼換裝功能可以方便的將模型與骨骼動(dòng)畫(huà)進(jìn)行綁定，輕松實(shí)現(xiàn)類似游戲中武士手持利劍的功能。支持法線貼圖功能可使用法線貼圖來(lái)表現(xiàn)模型的凹凸、高光等效果，使場(chǎng)景效果達(dá)到次時(shí)代游戲級(jí)別。3dsMax建模插件功能與3dsmax無(wú)縫集成，支持3dsMax推出的所有版本；支持絕大多數(shù)3dsMax的網(wǎng)格、相機(jī)、燈光、貼圖和材質(zhì)；支持3dsmax多種全局光渲染器所生成的光照貼圖；支持3dsmax的相機(jī)動(dòng)畫(huà)、骨骼動(dòng)畫(huà)、位移動(dòng)畫(huà)和變形動(dòng)畫(huà)；支持3dsmax所有單位格式；支持3dsmax的各種插件包括Forest、Reactor等；導(dǎo)出方便快捷，只需要按一下按鈕，即可導(dǎo)出場(chǎng)景并預(yù)覽。支持各種全屏特效包括Bloom、HDR、全屏泛光、運(yùn)動(dòng)模糊、景深等全屏效果。支持強(qiáng)大的角色系統(tǒng)可方便快速的實(shí)現(xiàn)角色選擇，動(dòng)作選擇，設(shè)置默認(rèn)動(dòng)作，設(shè)置行走、跳躍、拾取、打招呼、交談、坐臥、開(kāi)車等動(dòng)作。支持強(qiáng)大的動(dòng)作系統(tǒng)VRP配套推出的動(dòng)作庫(kù)可使用戶在創(chuàng)建好角色之后，可以有更多動(dòng)作類型的選擇，使得場(chǎng)景中的角色動(dòng)畫(huà)更加豐富。支持強(qiáng)大的物理系統(tǒng)可實(shí)時(shí)計(jì)算3D場(chǎng)景中，物體與場(chǎng)景之間，物體與角色之間、物體與物體之間的運(yùn)動(dòng)交互和動(dòng)力學(xué)特性。支持高真實(shí)感、高效實(shí)時(shí)渲染畫(huà)質(zhì)可以利用3dsMax中各種全局光渲染器所生成的光照貼圖，使場(chǎng)景具有非常逼真的靜態(tài)光影效果。支持的渲染器包括scanline、radiosity、lighttracer、finalrender、vray、mentalray。給予美術(shù)人員以最大的支持，使其能夠充分發(fā)揮自己的想象力，貫徹自己的設(shè)計(jì)意圖，沒(méi)有過(guò)多的限制和約束。支持超大場(chǎng)景的數(shù)據(jù)信息支持超大規(guī)模場(chǎng)景的組織和渲染能力，運(yùn)用游戲中的各種優(yōu)化算法，提高大規(guī)模場(chǎng)景的組織與渲染效率。強(qiáng)大的腳本程序內(nèi)嵌強(qiáng)大的腳本和函數(shù)功能，支持變量和邏輯判斷，可對(duì)三維場(chǎng)景進(jìn)行各種控制和交互。腳本支持各類觸發(fā)方法支持各種事件觸發(fā)，包括三維模型和二維按鈕的實(shí)時(shí)點(diǎn)擊、彈起、鼠標(biāo)移入移出；可映射鍵盤(pán)、方向盤(pán)、手柄的按鍵事件。坐標(biāo)實(shí)時(shí)顯示功能支持物體坐標(biāo)的實(shí)時(shí)現(xiàn)實(shí)功能，便于更精確對(duì)模型進(jìn)行定位。支持自定義鼠標(biāo)圖形可更加隨心所欲的更改鼠標(biāo)指針外觀，使之更契合場(chǎng)景的氛圍。支持Excel文件可使用腳本調(diào)用Excel表格內(nèi)的內(nèi)容，以便場(chǎng)景中其他對(duì)象的調(diào)用。支持一鍵式界面切換使用Tab鍵可對(duì)界面進(jìn)行一鍵式切換，使用戶快速的調(diào)整界面布局以加快工作效率。支持導(dǎo)航圖支持二維導(dǎo)航地圖，并可實(shí)時(shí)定位。多種漫游方式支持自動(dòng)漫游、手動(dòng)漫游，可自定義漫游軌跡。支持各種動(dòng)畫(huà)類型支持剛體、柔體和骨骼三種動(dòng)畫(huà)類型。支持真實(shí)的物理碰撞檢測(cè)支持高效、高精度碰撞檢測(cè)算法?？勺詣?dòng)完成對(duì)任意復(fù)雜場(chǎng)景的高效碰撞檢測(cè)，對(duì)建?；緵](méi)有限制。能夠正確的處理碰撞后沿墻面滑動(dòng)（而不是停止），樓梯的自動(dòng)攀登，對(duì)鏤空形體（如欄桿）以及非凸多面體的精確碰撞，以及正確的處理多物體碰撞后過(guò)約束的情況。還可以實(shí)現(xiàn)碰撞面的單向通過(guò)，隱形墻以限制主角的活動(dòng)范圍等功能。支持各種特殊效果可模擬火焰、爆炸、水流、噴泉、煙火、霓虹燈，電視等、天空盒、霧效、太陽(yáng)光暈、體積光、實(shí)時(shí)環(huán)境反射、實(shí)時(shí)鏡面反射、花草樹(shù)木隨風(fēng)擺動(dòng)、群鳥(niǎo)飛行動(dòng)畫(huà)、雨雪模擬、全屏運(yùn)動(dòng)模糊、實(shí)時(shí)水波等。支持二維界面編輯可為項(xiàng)目設(shè)計(jì)各式各樣的界面，加上面板和按鈕，設(shè)置熱點(diǎn)和動(dòng)作，這些設(shè)計(jì)工作都是可視化的。界面上的布局可以任意設(shè)定，渲染區(qū)域位置可以任意指定，面板上可設(shè)置圖片及其透明度。一鍵式編譯可獨(dú)立執(zhí)行的EXE文件支持打包為可獨(dú)立執(zhí)行的EXE文件進(jìn)行發(fā)布，運(yùn)行前不需要事先安裝任何其他文件。支持貼圖格式批量轉(zhuǎn)換和資源管理可方便的對(duì)各種格式的貼圖進(jìn)行查看，支持格式包括：jpg、bmp、psd、png、tga、dds。直接查看圖片的alpha通道?？蓪?shí)現(xiàn)文件同步，即:將圖片調(diào)入其它編輯軟件（如photoshop）進(jìn)行處理時(shí)，可保持同步更新，以及時(shí)觀察修改后的效果?？刹榭磮?chǎng)景中用到的所有貼圖，統(tǒng)計(jì)其容量，可對(duì)貼圖的加載格式和大小進(jìn)行設(shè)定，支持各種壓縮格式?？勺詣?dòng)收集場(chǎng)景中所用到的所有貼圖，便于管理?？砂l(fā)布VRPIE網(wǎng)絡(luò)瀏覽文件支持發(fā)布VRPIE文件，可用于互聯(lián)網(wǎng)瀏覽。可生成多媒體文件支持嵌入各種多媒體軟件，如Neobook，Director，MMB等。支持多種軟件格式支持各種工業(yè)造型軟件，如Pro/e，UG，SolidWorks，SolidEdge。支持二次開(kāi)發(fā)通過(guò)VRP-SDK二次開(kāi)發(fā)包，用戶可以創(chuàng)造出屬于自己的虛擬現(xiàn)實(shí)軟件。角色動(dòng)畫(huà)編輯器VRP支持三種模型動(dòng)畫(huà)：骨骼動(dòng)畫(huà)：主要用于實(shí)現(xiàn)人物或角色的各種骨骼動(dòng)作位移動(dòng)畫(huà)：用于實(shí)現(xiàn)剛性物體的運(yùn)動(dòng)軌跡，如開(kāi)關(guān)門(mén)，風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)，汽車開(kāi)動(dòng)等變形動(dòng)畫(huà)：用于實(shí)現(xiàn)物體的自身頂點(diǎn)坐標(biāo)變化，如拜佛燒香的煙霧繚繞，花草樹(shù)木隨風(fēng)擺動(dòng)，水面的波紋等角色系統(tǒng)與多人在線：強(qiáng)大的角色系統(tǒng)與多人在線互動(dòng)：用戶可以以虛擬三維人物角色的方式進(jìn)入場(chǎng)景進(jìn)行教學(xué)與科研的交互參與和體驗(yàn)，可以自由更換角色模型，通過(guò)操作虛擬角色來(lái)實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景漫游，可以在漫游的過(guò)程中觸發(fā)各種事件和動(dòng)作，以增加教學(xué)與科研過(guò)程的體驗(yàn)感和互動(dòng)性。界面設(shè)計(jì)編輯器VRP中集成了二維界面編輯器，您可以為您的VR項(xiàng)目設(shè)計(jì)各式各樣的界面，加上面板和按鈕，設(shè)置熱點(diǎn)和動(dòng)作，同樣，這些設(shè)計(jì)工作都是可視化的。界面上的布局可以任意設(shè)定，渲染區(qū)域位置可以任意指定，面板上可設(shè)置圖片及其透明度。打包發(fā)布exe工具VRP的編輯環(huán)境中，可直接按"運(yùn)行"按鈕，編譯運(yùn)行。要制作獨(dú)立運(yùn)行程序，只需要在菜單里選擇"打包"，然后指定一個(gè)文件名保存即可。交互腳本編輯器VRP同樣具有交互腳本編輯器，可以進(jìn)行多重事件的設(shè)置和觸發(fā)，可以在場(chǎng)景中加入多重交互內(nèi)容。比如，加載視頻、音頻、圖片，觸發(fā)人物語(yǔ)音解說(shuō)、觸發(fā)人物動(dòng)作等，以及設(shè)置多通道播放程序。VRP-SDK三維仿真系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具包產(chǎn)品類型三維軟件，基于DirectX9開(kāi)發(fā)的三維圖形引擎的SDK(軟件工具包)。VRP-SDK概述VRP-SDK軟件工具包，向用戶提供了一種面向VRP內(nèi)核場(chǎng)景操作的接口。使用戶能夠在程序中使用腳本與VRP內(nèi)核進(jìn)行溝通。這種方式使VRP-SDK編程變得容易掌握，對(duì)VRP場(chǎng)景操作來(lái)說(shuō)更安全。一個(gè)腳本就代表一塊功能的實(shí)現(xiàn)，而這個(gè)腳本內(nèi)部則包含了太多的瑣碎的細(xì)節(jié)。用戶無(wú)需知道這些瑣碎細(xì)節(jié)便能方便的使用該功能。VRP腳本涵蓋多方面的功能，包括三維模型操作，相機(jī)操作，剛體和骨骼動(dòng)畫(huà)，二維面板，三維文字，物體材質(zhì)，天氣模擬，渲染特效，多通道和分屏控制，音樂(lè)與視頻播放，多人在線，數(shù)據(jù)庫(kù)操作和游戲外設(shè)控制等。VRP-SDK特性二維界面三維化將VRP的三維顯示窗口嵌入到用戶的應(yīng)用系統(tǒng)中去。使得系統(tǒng)具備三維場(chǎng)景展示瀏覽功能。上手容易使用VRP中文腳本，簡(jiǎn)單易懂，無(wú)需查看幫助文檔，只需了解一些簡(jiǎn)單的三維圖形學(xué)知識(shí)便可學(xué)會(huì)靈活控制三維場(chǎng)景中的物體操作。結(jié)構(gòu)清晰VRP-SDK腳本將VRP的功能清晰的劃分為13個(gè)大模塊，用戶可以很快速的查找到自己所需要的功能?？蓴U(kuò)展性強(qiáng)VRP內(nèi)核支持插件式的開(kāi)發(fā)，可根據(jù)用戶的需求在VRP內(nèi)核上開(kāi)發(fā)出各種各樣的新功能來(lái)。支持多種開(kāi)發(fā)語(yǔ)言支持VB、VC、C#.NET、Delphi等，即只要符合Windows標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)發(fā)平臺(tái)的都可以使用VRP-SDK來(lái)進(jìn)行開(kāi)發(fā)。三維場(chǎng)景的高交換性使用SDK可在程序中調(diào)用腳本向VRP內(nèi)核發(fā)送命令和消息，同時(shí)也可以接收從VRP場(chǎng)景內(nèi)發(fā)送出來(lái)的事件和消息，在程序的級(jí)別上做出判斷與決策。動(dòng)態(tài)添加，刪除和保存三維場(chǎng)景在VRP-SDK編程環(huán)境下，可靈活的將其他場(chǎng)景合并到主場(chǎng)景中來(lái)。還可以復(fù)制主場(chǎng)景中的任意物體以及刪除主場(chǎng)景中的任意物體，還可加載VRP場(chǎng)景劃分為一個(gè)個(gè)零件，并動(dòng)態(tài)的進(jìn)行加載。多功能VRP-SDK可以使用全部的VRP功能模塊，包括三維模型操作，相機(jī)操作，剛體和骨骼動(dòng)畫(huà)，二維面板，三維文字，物體材質(zhì)，天氣模擬，渲染特效，多通道和分屏控制，音樂(lè)與視頻播放，多人在線，數(shù)據(jù)庫(kù)操作，游戲外設(shè)控制，截屏，導(dǎo)航圖，物體物理屬性以及對(duì)話框窗口等。VRP-SDK層次圖VRP-SDK開(kāi)發(fā)結(jié)構(gòu)下列的程序消息的傳遞可以通過(guò)本地傳輸，也可以通過(guò)局域網(wǎng)（遠(yuǎn)程控制插件）來(lái)通訊，甚至可以通過(guò)HTTP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議來(lái)傳輸。VRP-SDK開(kāi)發(fā)方式VRP-SDK使用的是符合windows標(biāo)準(zhǔn)的activex控件接口,使用COM技術(shù)的ocx對(duì)象。VRP的一切功能都封裝在動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)中，ocx對(duì)象則依賴這些動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)向客戶提供VRP內(nèi)部所有的功能。VRP-SDK應(yīng)用領(lǐng)域VRP-SDK經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展和完善，目前已經(jīng)在多個(gè)行業(yè)內(nèi)使用，并提供了一系列優(yōu)秀的軟件。由于各個(gè)行業(yè)相當(dāng)?shù)膶I(yè)性和特殊性，對(duì)于VRP-SDK的使用，我們一般采取和科研單位院校公司合作的方式，即我們提供VRP-SDK和三維方面的后期技術(shù)支持，SDK客戶負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)建設(shè)和業(yè)務(wù)邏輯的設(shè)定。在最近幾年中，VRP-SDK已經(jīng)在多個(gè)行業(yè)內(nèi)被成功使用。VRP-SDK的應(yīng)用，已經(jīng)加速了一大批優(yōu)秀高端行業(yè)軟件的產(chǎn)生。例如在電力行業(yè)，VRP-SDK在包括電力調(diào)度，虛擬變電站，操作票管理等領(lǐng)域都有應(yīng)用；在水利行業(yè)，大壩施工動(dòng)態(tài)展示，壩肩開(kāi)挖動(dòng)態(tài)計(jì)算和展示，水庫(kù)調(diào)度和管理等；在鋼鐵行業(yè)，連鑄車間過(guò)程控制和精準(zhǔn)系統(tǒng)，鋼鐵公司的熱軋板帶虛擬展示和管理系統(tǒng)等等；在建筑領(lǐng)域，地鐵盾構(gòu)施工過(guò)程動(dòng)態(tài)展示和控制系統(tǒng)，施工過(guò)程中受力動(dòng)態(tài)分析等；在交通領(lǐng)域，某大型火車新站進(jìn)出列車的調(diào)度和預(yù)測(cè)管理等；以及在醫(yī)學(xué)，軍事，安全保衛(wèi)等領(lǐng)域都已經(jīng)有了成功應(yīng)用。使用VRP三維圖形系統(tǒng)，最直接的使用方式是展示，將數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)以直觀的形式展示在用戶面前，方便管理者對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)有個(gè)直觀的管理。軍工級(jí)仿真培訓(xùn)：中國(guó)航天員訓(xùn)練中心項(xiàng)目與中國(guó)航天員訓(xùn)練中心合作開(kāi)發(fā)，真實(shí)展示我國(guó)航天工程取得的成果，對(duì)載人航天工程的關(guān)鍵成果進(jìn)行逼真演示與過(guò)程仿真培訓(xùn)。軟件中包括神舟飛船發(fā)射過(guò)程中涉及的長(zhǎng)征運(yùn)載火箭發(fā)射過(guò)程、神舟飛船、天宮一號(hào)、空間衛(wèi)星等三維仿真模型，火箭發(fā)射場(chǎng)和發(fā)射架等三維仿真場(chǎng)景，還包括如地球、月球、太陽(yáng)、恒星等天體。工程仿真：某勘測(cè)院水壩開(kāi)挖過(guò)程仿真項(xiàng)目該項(xiàng)目仿真模擬了某大壩壩肩的開(kāi)挖過(guò)程。整個(gè)開(kāi)挖過(guò)程根據(jù)某勘測(cè)院提供的開(kāi)挖數(shù)據(jù)信息實(shí)時(shí)計(jì)算，如果提供的施工數(shù)據(jù)發(fā)生了變化，計(jì)算和仿真結(jié)果也隨之改變，可以很方便地制定和演示開(kāi)挖方案。某勘測(cè)院提供了4套開(kāi)挖方案數(shù)據(jù)，保存在access數(shù)據(jù)庫(kù)文件中。每個(gè)開(kāi)挖方案的工期，開(kāi)挖強(qiáng)度，運(yùn)渣路線，開(kāi)挖面積都不一樣。下圖為模擬出來(lái)的開(kāi)挖過(guò)程：（紅色部分為當(dāng)前施工區(qū)域的高亮顯示，場(chǎng)景的貼圖采用了高清晰航拍圖片，因此視覺(jué)上非常逼真。）VRP地形與環(huán)境模塊，可對(duì)地形地貌與天氣環(huán)境進(jìn)行逼真模擬，還可逼真地模擬水流，泥石流、地震等災(zāi)害過(guò)程，而這些功能的實(shí)現(xiàn)并不需要用戶進(jìn)行復(fù)雜的操作與代碼編寫(xiě)。中視典數(shù)字科技電力行業(yè)：電力GIS設(shè)備三維仿真培訓(xùn)三維系統(tǒng)通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)接口獲取設(shè)備狀態(tài)，實(shí)時(shí)顯示仿真機(jī)系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)、刀閘等設(shè)備的狀態(tài)；并且可通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)接口實(shí)現(xiàn)二維仿真控制系統(tǒng)與三維系統(tǒng)交互控制。典型應(yīng)用在變電站GIS培訓(xùn)方面。虛擬拆裝；電力設(shè)備零部件虛擬裝配培訓(xùn)通過(guò)制作出設(shè)備的三維模型，可進(jìn)行零部件的拆裝，以熟悉設(shè)備的結(jié)構(gòu)，可增加設(shè)備的拆裝順序控制，以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的拆裝培訓(xùn)；也可模擬設(shè)備工作運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，加深對(duì)設(shè)備的了解。典型應(yīng)用GIS變電站設(shè)備拆裝。3.光學(xué)位置跟蹤系統(tǒng)光學(xué)跟蹤系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)支持VRP工程應(yīng)用程序的交互式操作支持立體展示全身跟蹤用戶可以很方便地進(jìn)行手持式操作不受場(chǎng)地復(fù)雜電磁環(huán)境的干擾延遲時(shí)間小于10ms，滿足工程應(yīng)用要求分辨率高達(dá)1024*768幀速率不小于120FPS系統(tǒng)有一個(gè)比較大的工作區(qū)域位置跟蹤系統(tǒng)設(shè)計(jì)。功能：用戶可以利用位置跟蹤攝像頭捕捉頭部及手部跟蹤點(diǎn)，并在軟件中定義第一人稱視角，用戶可根據(jù)通過(guò)頭部的位置移動(dòng)來(lái)觀察設(shè)備的不同位置，同時(shí)保證使用者觀察視角的實(shí)時(shí)正確性。光學(xué)位置跟蹤原理同時(shí)，我們還提供操作手柄，可以進(jìn)行拾取空間中的物體，或進(jìn)行點(diǎn)選菜單的設(shè)置，另有多個(gè)自定義鍵，用戶可跟蹤需求進(jìn)行定義。圖為通過(guò)手和視角的綁定，進(jìn)行安全性驗(yàn)證光學(xué)跟蹤系統(tǒng)作業(yè)架構(gòu)設(shè)計(jì)光學(xué)跟蹤系統(tǒng)最佳工作區(qū)域交互操控的主要跟蹤目標(biāo)是人體的運(yùn)動(dòng)，依據(jù)人體工程學(xué)和不同人體作業(yè)狀態(tài)，進(jìn)行工作區(qū)域設(shè)計(jì)。站立時(shí)手持式交互設(shè)備或者坐姿頭部跟蹤高度工作區(qū)域5.高端圖形工作站集群圖形工作站功能設(shè)計(jì)操作系統(tǒng)支持64位CAD、CAE軟件作業(yè)內(nèi)存能支持海量CAD/CAE數(shù)據(jù)的快速處理顯卡能支持海量CAD/CAE的立體顯示硬盤(pán)支持海量CAD/CAE數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和讀寫(xiě)網(wǎng)絡(luò)支持計(jì)算機(jī)集群超高速分布式計(jì)算和立體渲染作業(yè)提供立體信號(hào)同步接口提供5.1聲道音響系統(tǒng)接口網(wǎng)絡(luò)支持I/O硬件設(shè)備的數(shù)據(jù)交換和遠(yuǎn)程控制操作圖形工作站集群作業(yè)架構(gòu)設(shè)計(jì)圖形工作站集群采用圖像平行渲染（分布作業(yè)圖像分配和合成）原理圖形工作站集群采用硬件同步卡來(lái)解決畫(huà)面幀同步的問(wèn)題

幀同步和不同步的對(duì)比示意圖6.音響系統(tǒng)音響系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)采用“杜比5.1聲道”，使用5個(gè)喇叭和1個(gè)超低音揚(yáng)聲器來(lái)實(shí)現(xiàn)一種身臨其境的音樂(lè)播放保證電聲和語(yǔ)音清晰度、語(yǔ)言可懂性通過(guò)建聲設(shè)計(jì)，室內(nèi)裝修時(shí)使廳內(nèi)自然混響時(shí)間接近實(shí)際音響系統(tǒng)所需要的混響時(shí)間較小環(huán)境噪聲和本底噪聲合理選擇拾音話筒，最好選用指向性較強(qiáng)的電容式話筒7.中控系統(tǒng)中控系統(tǒng)一般功能設(shè)計(jì)控制圖形工作站電源控制投影顯示系統(tǒng)投影機(jī)的開(kāi)關(guān)控制音響系統(tǒng)電源控制照明系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)（分別控制前、中、后三排照明）控制窗簾的打開(kāi)和關(guān)閉中控系統(tǒng)作業(yè)架構(gòu)設(shè)計(jì)五項(xiàng)目實(shí)施1.設(shè)備安裝與調(diào)試根據(jù)用戶要求及項(xiàng)目工程經(jīng)驗(yàn)，并綜合清華紫光以往工程項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)，特為該項(xiàng)目制定以下的工程進(jìn)度計(jì)劃，為保證項(xiàng)目順利的實(shí)施，我公司將嚴(yán)格按照制定的總體計(jì)劃執(zhí)行：序號(hào)階段計(jì)劃內(nèi)容開(kāi)始時(shí)間（合同周）持續(xù)時(shí)間（合同周）1合同生效簽訂合同周2第一階段設(shè)計(jì)聯(lián)絡(luò)工程實(shí)地勘測(cè)深化設(shè)計(jì)方案技術(shù)方案論證3第二階段設(shè)備生產(chǎn)及出廠檢驗(yàn)完成設(shè)備的生產(chǎn)及工廠驗(yàn)收試驗(yàn)；提供完整的設(shè)備驗(yàn)收?qǐng)?bào)告；提供試驗(yàn)合格的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)；甲方到合同貨物的生產(chǎn)工廠進(jìn)行檢驗(yàn)。4第三階段設(shè)備到貨及開(kāi)箱驗(yàn)貨設(shè)備備貨、包裝、運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)；甲、乙方單位進(jìn)行開(kāi)箱檢驗(yàn)，由乙方單位作記錄，各方在開(kāi)箱報(bào)告上簽字確認(rèn)。5第四階段安裝調(diào)試系統(tǒng)聯(lián)調(diào)支架投影設(shè)備的安裝、調(diào)試；仿真設(shè)備完成的安裝調(diào)試；設(shè)備的連接、調(diào)試；其他相關(guān)設(shè)備的安裝調(diào)試。6第五階段技術(shù)培訓(xùn)（國(guó)內(nèi)）完成對(duì)甲方技術(shù)人員的培訓(xùn)；完成對(duì)甲方使用及維修人員的培訓(xùn)。7第六階段竣工驗(yàn)收經(jīng)系統(tǒng)測(cè)試合格后，乙方可申請(qǐng)對(duì)設(shè)備進(jìn)行竣工驗(yàn)收并交付甲方使用。注：以上工程進(jìn)度安排根據(jù)用戶實(shí)際情況和工程實(shí)施進(jìn)度在實(shí)際操作中的變動(dòng)而作相應(yīng)的變化。2.技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)本設(shè)計(jì)方案設(shè)備選型、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、設(shè)備運(yùn)輸及安裝、售后服務(wù)等嚴(yán)格遵循國(guó)際及國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，遵循下列標(biāo)準(zhǔn)：IEC——國(guó)際電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)ISO——國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織GB/DL——中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)CCC——中國(guó)產(chǎn)品強(qiáng)制認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)RoHS——電子信息產(chǎn)品污染控制管理辦法《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》（JGJ/T16-92）《供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50052-95）《低壓電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50054—95）《工業(yè)企業(yè)通訊設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ42-81）《工業(yè)企業(yè)通信接地設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ115-87）《電氣裝置安裝工程接地裝置、施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB／T50169）IEEE802.3以太網(wǎng)規(guī)范《安全防范工程程序與要求》（GA/T75）《中華人民共和國(guó)安全防范行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》（GA/T74-94）《信息技術(shù)設(shè)備（包括電氣事務(wù)設(shè)備）安全規(guī)范》（GB4943-1995）《電子計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50174-93）《計(jì)算機(jī)場(chǎng)地技術(shù)條件》（GB2887—89）《電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程試驗(yàn)方法》（GB2423.1/2/3-89）《電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)浪涌(沖擊)抗擾度試驗(yàn)》（GB/T17626.5-1999）《電子測(cè)量?jī)x器可靠性試驗(yàn)》（GB11463-89）《信息技術(shù)設(shè)備抗擾度限值和測(cè)量方法》（GB/T17618-1998）《電子測(cè)量?jī)x器振動(dòng)試驗(yàn)》（GB6587.4-86）3.建置階段-安裝環(huán)境準(zhǔn)備我們將利用設(shè)備供貨這段空閑時(shí)間協(xié)助用戶完成虛擬仿真系統(tǒng)軟硬件設(shè)備安裝環(huán)境的準(zhǔn)備工作，以使整體虛擬仿真系統(tǒng)建設(shè)能順利安裝并可靠運(yùn)行。內(nèi)容包括：系統(tǒng)供電要求顯示系統(tǒng)中所有設(shè)備需要接入U(xiǎn)PS供電回路.UPS需要支撐斷電情況下投影系統(tǒng)關(guān)機(jī)降溫過(guò)程15分鐘至20分鐘的保護(hù)作業(yè)，建議增加電池組，保證電源可以支援半小時(shí)的穩(wěn)壓作業(yè)。電源的安裝配置需要注意。安裝時(shí)必須避免接地環(huán)路，電網(wǎng)的零極（N）和地必須分開(kāi)。所有電路需要使用同一電源地（包括間接連接的設(shè)備）,如可能所有設(shè)備使用的電源來(lái)自同一電源相。零地電壓差小于0.7伏投影機(jī)應(yīng)遠(yuǎn)離強(qiáng)磁場(chǎng)源，遠(yuǎn)離或屏蔽UPS電源安裝地點(diǎn)。需要預(yù)留安裝投影機(jī)的電源插座。每臺(tái)投影機(jī)都有功率系數(shù)要求(每臺(tái)為1KW)。要有足夠的回路數(shù)量，通常是一個(gè)回路供電給一臺(tái)投影機(jī)，回路必須有保險(xiǎn)(通常20A，220V)。在安裝投影機(jī)的附近，需要四個(gè)回路電源，其中三路電源的功率要求是每路1KW,以16A電源插座方式預(yù)留在投影機(jī)架附近，用于分別給4臺(tái)投影機(jī)供電。另外一路要能單獨(dú)控制，用于給激光陣列供電。環(huán)境條件要求室內(nèi)的溫度和濕度應(yīng)該是可控的。投影機(jī)理想的工作溫度范圍：攝氏10到30度，濕度應(yīng)限制在40%-95%RH之間，無(wú)冷凝出現(xiàn)。投影機(jī)內(nèi)部有溫度傳感器，當(dāng)投影機(jī)周邊環(huán)境溫度超范圍時(shí)，投影機(jī)會(huì)自動(dòng)關(guān)機(jī)保護(hù)。所有原材料和產(chǎn)品未使用時(shí)的溫度要求：攝氏-30到65度；濕度低于95%RH,無(wú)冷凝出現(xiàn)。跟蹤交互系統(tǒng)：工作溫度范圍：攝氏0度到40度；濕度范圍：5%～50%，無(wú)冷凝結(jié)露現(xiàn)象安裝前120小時(shí)必須讓設(shè)備進(jìn)入安裝現(xiàn)場(chǎng)適應(yīng)室溫，設(shè)備可帶外包裝適應(yīng)環(huán)境。設(shè)備安裝時(shí)和安裝之后的溫度和濕度必須在規(guī)定的范圍內(nèi)。房間在安裝和隨后的運(yùn)行過(guò)程中室內(nèi)塵土指標(biāo)必須滿足正常計(jì)算機(jī)房的要求。投影機(jī)安裝系統(tǒng)時(shí)所有的基建、改建和裝修必須全部完成。如果安裝系統(tǒng)后還必須有基建工作，必須特別當(dāng)心。因?yàn)槌霈F(xiàn)的損壞或效果降低會(huì)給用戶帶來(lái)不必要的經(jīng)濟(jì)損失和麻煩。系統(tǒng)安裝好之后出現(xiàn)基建工程時(shí)，買方應(yīng)當(dāng)與我們協(xié)商解決.地面要求安裝時(shí)應(yīng)該有足夠的工作空間地面必須足夠的負(fù)載能力（400到500公斤/平方米），負(fù)載后變形不應(yīng)大于1