CAVE沉浸式系統(tǒng)

CAVE系統(tǒng)是世界上一種成熟的高度沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，它把高分辨率的立體投影技術(shù)、三維計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)和音響技術(shù)等有機(jī)地結(jié)合在一起，產(chǎn)生一個(gè)完全沉浸式的虛擬環(huán)境。在該系統(tǒng)中，3D環(huán)境中的任何物體，都可以感受參與者操作，并實(shí)施產(chǎn)生相應(yīng)變化。

系統(tǒng)說明：

CAVE(Cave Automatic Virtual Environment)是一種基于投影的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，它由圍繞觀察者的四個(gè)投影面組成，如下圖所示。四個(gè)投影面組成一個(gè)立方體結(jié)構(gòu)，其中三個(gè)墻面采用背投方式，地面采用正投方式。（通常使用反射鏡以節(jié)省空間）

觀察者戴上液晶立體眼鏡和一種六個(gè)自由度的頭部跟蹤設(shè)備，以便將觀察者的視點(diǎn)位置實(shí)時(shí)反饋到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和體驗(yàn)身臨其境的感覺。當(dāng)觀察者在CAVE中走動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算每個(gè)投影面正確的立體透視圖象。同時(shí)，觀察者手握一種稱為Wand的傳感器，與虛擬環(huán)境進(jìn)行交互。

CAVE系統(tǒng)是世界上一種成熟的高度沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，它把高分辨率的立體投影技術(shù)、三維計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)和音響技術(shù)等有機(jī)地結(jié)合在一起，產(chǎn)生一個(gè)完全沉浸式的虛擬環(huán)境。

注：系統(tǒng)可以配置通常有3~5面墻：左、前、右、上、下。

系統(tǒng)組成：

- 高性能圖形工作站

- 投影設(shè)備（主動(dòng)立體投影機(jī)，如Christie）

- 反射鏡

- 投影幕（背投屏幕和地面投影幕）

- 立體眼鏡

- 立體發(fā)射器(Stereo Emitters)

- Wand三維鼠標(biāo)器

- 跟蹤系統(tǒng)

應(yīng)用方案：

廣泛應(yīng)用與對空間感和視覺效果要求較高的領(lǐng)域，如建筑展示、室內(nèi)裝修、設(shè)備結(jié)構(gòu)研究、模擬訓(xùn)練、科研等。典型的如：

- 虛擬家裝

- 建筑視景與城市規(guī)劃

- 虛擬樣機(jī)、虛擬制造、虛擬設(shè)計(jì)、虛擬裝配

- 模擬駕駛、訓(xùn)練、演示、教學(xué)、培訓(xùn)等

- 虛擬生物醫(yī)學(xué)工程（虛擬手術(shù)/醫(yī)學(xué)分析；基因/遺傳/分子結(jié)構(gòu)研究）

下圖：CAVE系統(tǒng)的背后空間，投影系統(tǒng)

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