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| 虛擬仿真之大屏幕立體顯示系統 |
中國投影網 更新時間：2007-6-15 7:55:33
（ 編輯：隨云 ）
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內容導航：
CAVE沉浸式三維顯示系統
由建筑夢想家和電腦藝術家開發的CAVE立體顯示系統，是目前國內視覺效果最好的虛擬現實平臺，玻璃、金屬、流水、樹林、草坪，不一種種，無不惟妙惟肖。我們為了創造夢幻世界而來，我們為了夢想而工作，我們視完美、領先如生命。
當藝術家、建筑師、程序師聯手的時候，會出現什么？沒錯，就是CAVE立體顯示系統。作為一個專業化平臺，僅有好的視覺效果是不夠的，還有許多重要的內在需求——豐富的專業功能、強大的可擴展性、友好精美的界面、合理的價格和優質的服務。
沉浸式CAVE系統
CAVE系統是一種基于多通道視景同步技術和立體顯示技術的房間式投影可視協同環境，該系統可提供一個房間 大小的四面（或六面）立方體投影顯示空間，供多人參與，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境中，借助相應虛擬現實交互設備（如數據手套、力反饋裝置、位置跟蹤器等），從而獲得一種身臨其境的高分辨率三維立體視聽影像和6自由度交互感受。由于投影面幾能夠覆蓋用戶的所有視野,所以CAVE系統能提供給使用者一種前所未有的帶有震撼性的身臨其境的沉浸感受。
基于系統這種完全沉浸式顯示環境特性，CAVE為科學家帶來了種偉大而創新的思考方式，擴展了人類的思維。科學家能直接看到他們的創意和研究對象。比如：大氣學家能“鉆進”颶風的中心觀看空氣復雜而混亂無序的結構；生物學家能檢查DNA規則排列的染色體鏈對結構，并虛擬拆開基因染色體進行科學研究；理化學家能深入到物質的微細結構或廣袤環境中進行試驗探索，可以說，CAVE可以應用于任何具有沉浸感需求的虛擬仿真應用領域，是一種全新的、高級的科學數據可視化手段。
CAVE系統的構想是于1992年提出,最初的開發動機是為了獲得一種全新的科學數據可視化手段. 然而，當時處理大量的可視化數據并實時生成立體影像需要在大型UNIX圖形工作站的支持下才能完成,這就使得整個系統的造價十分昂貴。當時這類大型專業UNIX圖形工作站(可視化系統)的價位約在幾十萬到百萬美金，這使得CAVE系統的使用范圍局限在大型的研究所或學術單位中.
近年來,高性能PC在計算能力和圖形處理能力已經能夠逐漸接近甚至超越專業UNIX圖形工作站.以多臺具有較高性能價格比的高性能PC作為圖形處理核心代替CAVE系統中的大型專業UNIX圖形工作站無疑是一個非常好的構思，.英梅信息所推出的基于高性能PC架構的CAVE系統正是在此背景下開發的. 基于高性能PC架構的CAVE系統既能保持高性能的圖形處理能力,又能夠大幅度降低成本, 無疑為CAVE系統的更廣泛應用掃清了障礙。
通常，我們的系統是以4臺或6臺高性能連網PC作為一個并行計算集群系統來替代傳統CAVE配置中昂貴的UNIX圖形工作站，采用高性能的主動或被動式立體顯示技術，每臺PC工作站分別負責CAVE系統中一個投影面的立體影像繪制工作. 并通過網絡同步控制技術和變形矯正算法，使每臺工作站繪制的場景分別同步無失真地顯示輸出，并投射在相應的立方體投影面上。從而產生一個完全沉浸的虛擬仿真可視協同環境。
典型系統應用領域：
◆ 虛擬樣機、虛擬制造、虛擬設計、虛擬裝配
◆ 模擬駕駛、訓練、演示、教學、培訓等
◆ 虛擬生物醫學工程（虛擬手術/醫學分析；基因/遺傳/分子結構研究）
◆ 地質、礦產、石油
◆ 航空航天、科學可視化
◆ 軍事模擬、指揮、虛擬戰場、電子對抗
◆ 地形地貌、地理信息系統（GIS）
◆ 建筑視景與城市規劃
◆ 地震及消防演練仿真
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文章來源：中國投影網
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