CAVE沉浸式投影

        CAVE沉浸式投影系统是一种基于投影的沉浸式虚拟现实大型显示系统，是以计算机图形学为基础，把高分辨率的立体投影显示技术、多通道视景同步技术、三维计算机图形技术、音响技术、传感器技术等完美地融合在一起，从而产生一个被三维立体投影画面包围的供多人使用的完全沉浸式的虚拟环境，其特点是分辨率高，沉浸感强，交互性好。

         沉浸式CAVE虚拟现实系统是一种基于完全沉浸式的虚拟现实显示系统、人机跟踪交互系统是一种基于多通道视景同步技术、三维空间整形校正算法、立体显示技术的洞穴式（CAVE）可视协同环境，系统提供一个房间大小的四面（或六面）立方体投影显示空间，供多人参与交互，所有参与者均完全沉浸在一个被三维立体场景包围的虚拟仿真环境中，借助相应的虚拟现实交互设备（如数据手套、力反馈装置、位置跟踪器等），参与者可获得完全身临其境的沉浸式三维交互式体验。

         CAVE沉浸式投影一种全新的视觉可视化并实时生成立体影像需要在大型UNIX图形工作站的支持下才能完成，高性能PC在计算能力和图形处理能力已经能够逐渐接近甚至超越专业UNIX图形工作站.以多台具有较高性能价格比的高性能PC作为图形处理核心代替CAVE系统中的大型专业UNIX图形工作站无疑是一个非常好的构思，基于高性能PC架构的CAVE系统正是在此背景下开发的. 基于高性能PC架构的CAVE系统既能保持高性能的图形处理能力,又能够大幅度降低成本, 无疑为CAVE系统的更广泛应用扫清了障碍。
 
        CAVE沉浸式投影通常以4台或6台高性能连网PC作为一个并行计算集群系统来替代传统CAVE配置中昂贵的UNIX图形工作站，采用高性能的主动或被动式立体显示技术，每台PC工作站分别负责CAVE系统中一个投影面的立体影像绘制工作. 并通过网络同步控制技术和变形矫正算法，使每台工作站绘制的场景分别同步无失真地显示输出，并投射在相应的立方体投影面上。从而产生一个完全沉浸式的体验空间。
 
        高性能图形工作站计算机系统应具有很高的计算速度和图形处理能力。系列图形工作站是虚拟现实和系统仿真的好的计算机平台，它采用S2MP体系结构，不仅具有可扩性好、编程容易和计算能力强等优点，而且它的图形处理速度极快，具有多管道、多通道图形输出能力。SGI ONYX2的每个图形管道可以驱动多达八个图形通道，每个图形通道输出一个画面到CAVE的一个投影面。多台高清激光投影机分别接收来自ONYX2的图形信号，然后把信号直接投影到CAVE的四个投影屏幕上。故CAVE是一个 的立方体结构。若CAVE系统所在机房的空间不够，可使用反射镜。反射镜应具有很好的光学反射率和平面度，投影机不仅要求可靠性好，而且要求具有投影距离长、图形分辨率高、亮度高、水平和垂直方向具有一定的光学可调整性等性能，整个CAVE中的图象应具有较高的完整性和清晰度。
  
        投影机到投影幕的光程控制需要在3.7~5.8m之间的范围内，投影机放于每个投影幕的后面，投影机和投影幕之间的相对位置可由理论计算再辅以现场调试来完成。投影机的位置必须非常精确。若地面投影面采用正投，由于地面上的屏幕为反射型，与其余三个透过型屏幕的物理性能不一样，为了达到色调均匀一致，同时又要使地面上的屏幕能承受人体的重量，故需对地面上的这一面屏幕做特殊处理。为了保护地面屏幕，必须脱掉鞋子并穿上干净的袜子。屏幕的框架宜采用木质材料或铝质材料以防止磁性干扰传感器。
 
 
        CAVE是一种基于投影的沉浸式虚拟现实设备，它的沉浸感强，交互性好。如果你的空间纵深够大，纵深感就越强，一个空间的布局，需要一支强大的影片制作团队，构思和制作出一个好影片小型CAVE的画面完整度、层次感、沉浸式交互体验、全方位感受画面和其身临其境的效果已经极好，大型CAVE是在足以完美的小型CAVE上带来更强的视觉冲击感，更震撼的沉浸式体验，更立体的画面。

        沉浸就是让人专注在当前的目标情境下感到愉悦和满足，而忘记真实世界的情境。由于CAVE显示环境能覆盖的参与者全部视野,所以能提供给使用者一种前所未有的沉浸感。沉浸感是虚拟现实技术的内在要求，沉浸式显示也是虚拟现实系统的高级形态。CAVE正是基于这一需求的高级别、沉浸式虚拟现实系统整体解决方案，旨在为专业用户提供面向教学与科研的虚拟现实实验室科技创新平台，为行业用户的可视化分析、验证、决策提供直观的沉浸式体验环境。

       CAVE系统由硬件系统和软件系统两部分组成。
       硬件包括立体投影系统、图形渲染系统与中控系统，涵盖投影机、分割器、融合机、图形集群系统等。支持语音、文字、图片和视频图像等多媒体展现形式。 
       软件系统通过虚拟仿真，对原有系统进行图像分割、透视投影矩阵计算、四通道图像生成及无缝拼接，达到视点变换的效果，配合硬件设备进行多通道输出，并完成同步计算，创建CAVE形式虚拟现实环境，营造出逼真的沉浸感和裸眼立体观赏体验。

CAVE沉浸式投影相比普通的大屏幕投影主要有这些优势：
1、视觉冲击强：CAVE投影使用多台投影机投射画面，结合高质量影片，营造场景环境，通过视觉艺术直击体验者的视觉感官；
2、分辨率高：普通投影是将画面通过一台投影机投影到一块固定的位置，而CAVE投影特点是每台投影机投射画面都是一个部分，场景由几个画面拼接而成，并不是将图片进行拉伸，所以画质还是很清晰。
3、画面层次感强：由于采用了边缘融合技术，画面的分辨率，亮度得到增加，同时配合高质量的投影屏幕，就可以使得整个显示系统的画面层次感和表现力明显增强。
4、沉浸式交互性体验好：Cave沉浸式系统技术已十分成熟，可适应不同的展示环境，制造出好的现场氛围，给体验者带来100%的沉浸式体验，是展示场所好的吸睛神器。
CAVE系统是目前先进虚拟现实系统，能为用户提供一个具有身临其境感的完全沉浸的、1:1的仿真验证分析的沉浸式体验环境，对于验证、分析、仿真数据的可视化等具有重要的辅助决策功能。

方案特点:
1、画面完整
沉浸式投影使用多台投影机投射画面，并且通过投影融合软件使得投影画面更加完整，尺寸更大，带来更强的视觉冲击感。
2、分辨率高
多台投影机投射的特点就是每台投影机投射画面都是一个部分，分辨率并没有因为画面的变大而变小，所以画质还是很清晰。
3、画面层次感强
采用了边缘融合技术后画面的亮度以及分辨率都提高了，因此整个画面的层次感都变强了。
4、沉浸式交互体验
全方位的感受画面和音效让观众体验身其境的观影感。
5、核心虚拟现实引擎 兼容多种三维应用程序
系统内置核心虚拟现实软件引擎，能无缝支持多种三维应用程序，快速获取设计成果进行展示与交互。
6、多通道技术 沉浸感
虚拟现实呈现技术，实现画面的无缝拼接和融合，呈现身临其境的3D沉浸感。

应用领域
◎广泛应用与对空间感和视觉效果要求较高的领域应用于科技馆、博物馆、多媒体展厅、房地产展厅、多功能会议室、指挥中心、建筑展示、室内装修、设备结构研究、模拟训练、科研、餐厅、KTV等等对城市规划的展示
BIM环境行为研究虚拟仿真实验室解决方案：建筑感性设计、环境行为、室内设计、人居环境研究等；
◎ 交互设计虚拟仿真实验室解决方案：虚拟规划、虚拟设计、虚拟装配、虚拟评审、虚拟训练、设备状态可视化等；
◎军工国防武器装备人机环境虚拟仿真实验室解决方案：武器装备人机环境系统工程研究以及军事心理学应用，军事训练、军事教育、作战指挥、武器研制与开发等；
◎用户体验与可用性研究虚拟仿真实验室方案：游戏体验、体验类运动项目、影视类娱乐、多人参与的娱乐项目；
◎虚拟购物消费行为研究实验室方案；
◎安全人机与不安全行为虚拟仿真实验室方案；
◎驾驶行为虚拟仿真实验室方案；
◎人因工程与作业研究虚拟仿真实验室方案；
可以说，CAVE系统可以应用于任何具有沉浸式需求的专业领域，它是一种全新的、高级的、完全沉浸式体验效果。
   

应用案例脚本创意：
展项名称：270°沉浸式未来体验空间
展示内容：参观者置身空间观看影片，全方位感受亚龙星城三期—— 春天里的品质生活。
展示形式：三维影片播放+全景户型展示
影片时长：240秒
影片名称：《下一站·春天里》
互动形式：手动模式和自动模式；手动模式点击播放视频，播放完成   回到待
机画面；自动模式观众可随意站位触发播放对应户型展示视频。

◎历盛科技摩托车虚拟驾驶漫游互动系统
◎历盛科技智能中控解决方案
◎历盛科技中控汽车虚拟驾驶真车改装解决方案
◎历盛科技中控触摸感应传感器解决方案
◎地面钢琴互动解决方案
◎历盛科技电子H8型 15A电流控制 展厅专用控制器
◎来人感应自动播放系统解决方案
◎历盛科技基于KINECT（体感）的互动开发
◎历盛科技基于雷达眼交互的互动开发
◎历盛科技中控滑轨电视控制系统解决方案
◎ 历盛科技HGSZ-T24-220V0.5A型调光控制器
◎历盛科技中控多媒体沙盘智能控制系统
◎历盛科技大功率无线串口通信解决方案
◎历盛科技汽车虚拟驾驶互动漫游软件设计方案
◎展厅专用电脑灯控制系统解决方案
◎激光笔沙盘控制类解决方案
◎多米诺浮球矩阵步进电机控制吊球设计方案
◎机械模型120路10A128级灰度定制开发灯光控制器
◎自动语音解说方案MP3语音小主机解决方案
◎高端售楼处激光笔沙盘灯光控制解决方案
◎语音识别展项定制开发
◎旋钮互动（带激光和点击）解决方案
◎语音识别展项定制开发解决方案
◎规划馆多媒体解决方案              ◎博物馆多媒体解决方案
◎纪念馆多媒体解决方案              ◎政府展厅多媒体解决方案
◎企业展厅多媒体解决方案          ◎廉政展厅多媒体解决方案
◎数字展厅多媒体解决方案          ◎售楼处多媒体解决方案
◎房地产多媒体解决方案              ◎法制教育展馆解决方案
◎反恐防爆教育展馆解决方案      ◎公共安全教育基地解决方案
◎民防展馆多媒体解决方案          ◎人防展馆多媒体解决方案
◎军史馆多媒体解决方案              ◎校史馆多媒体解决方案
◎队史馆多媒体解决方案              ◎警史馆多媒体解决方案
◎院史馆多媒体解决方案              ◎村史馆多媒体解决方案
◎大数据展馆多媒体解决方案      ◎互联网展厅多媒体解决方案
◎宣教基地多媒体解决方案          ◎反邪教展厅多媒体解决方案
◎禁毒展厅多媒体解决方案          ◎生态展厅多媒体解决方案
◎汽车展厅多媒体解决方案          ◎车展多媒体解决方案
◎美术馆多媒体解决方案              ◎文化馆多媒体解决方案
◎档案馆多媒体解决方案              ◎文史馆多媒体解决方案
◎党建文化展厅解决方案              ◎党使馆多媒体解决方案
◎电网电力展馆解决方案              ◎青少年法制教育基地
◎数字文化体验馆解决方案          ◎群艺馆多媒体解决方案
◎群众艺术文化馆解决方案          ◎科普馆多媒体解决方案
◎科普教育基地解决方案              ◎文博会多媒体解决方案
◎科博会多媒体解决方案              ◎智博会多媒体解决方案
◎世博会多媒体解决方案              ◎园艺馆多媒体解决方案
◎园博会多媒体解决方案              ◎非物质文化展厅解决方案
◎非物质文化遗产展厅方案          ◎人民防空宣教馆解决方案
◎财神阁展厅多媒体解决方案      ◎边检站史馆多媒体解决方案
◎电子签到 电子留言 电子签名 签到留言 互动留言 互动签名 留言屏 签到屏开幕式启动系统  活动签到 婚礼签到 电子签名拍照 互动签名 签到机
◎自助拍照 自动拍照 电子拍照系统 虚拟拍照 电子签名拍照 拍照机 电子拍照 拍照系统 数码拍照 
◎互动视频留言 电子留言拍照 电子拍照 虚拟拍照 互动留言 拍照留言 视频留言互动视频系统  影像互动系统
◎多点触控  多点触屏 多点触摸 多媒体触控查询 多点互动 多人互动屏幕 多点查询系统 多人交互系统 多点查询台
◎触摸查询 触摸屏一体机 立式触摸屏 电阻触摸屏 电容触摸屏 红外触摸屏 小尺寸触摸屏 大尺寸触摸屏 电阻屏 红外屏 声波屏 一体机 触摸显示器
◎红外框 两点触摸 多点触摸 触摸查询台 32寸触摸屏 42寸触摸屏 55寸触摸屏 60寸触摸屏 多点触摸互动
◎边缘融合 无缝融合 无缝拼接 投影融合 多通道系统 曲面融合 弧幕系统  双投影融合 田字融合 三通道融合 多通道融合 立体融合系统 背投融合系统
◎液晶拼接DID拼接 拼接墙 拼接屏幕 液晶屏幕 拼接屏 2x2拼接屏幕  46寸超窄边拼接 55寸拼接屏
◎球面融合 球幕系统 外投球 内投球 球幕影院 球幕融合 曲面融合 球幕系统 弧幕整球融合 半球融合 投影球幕
◎DLP背投大屏 背投拼接屏 背投箱体 背投单元 背投触摸屏 背投单体DLP背投拼接 背投大屏幕
◎LED室内全彩 LED室外全彩 LED单色 双色LED LED大屏 LED屏幕 LED屏 LED大屏幕
◎多媒体显示屏、投影融合、液晶拼接、球形屏幕、LED大屏、DLP背投大屏裸眼3D显示屏
◎全息幻影成像、360度金字塔、全息互动成像、幻影成像、 270°立体成像虚拟讲解、全息纳米触摸 
◎互动投影、桌面互动 地面投影 墙面互动、互动魔镜、互动吧台、互动橱窗 多点触摸桌面、隔空遥指
◎互动翻书、投影翻书、液晶翻书 二维码翻书 AR立体书 百米长卷
◎电子签名、电子签到、自助拍照、互动视频留言 、大屏联动异步签名
◎特效影院、弧幕影院、环幕影院、3D影院、4D/5D影院、折幕影院、穹幕影院
◎特效屏幕、透明屏幕 雾幕、水幕、纱幕、调光玻璃幕、户外立体透明
◎电子沙盘、数字投影沙盘、多媒体沙盘、规划沙盘、虚拟数字沙盘  军事指挥沙盘、四维虚拟幻象沙盘、互动电子地图
◎增强现实、AR增强现实、 虚拟试衣、移动终端手机AR、卡片识别
◎特色展项、虚拟对话、体感互动、多媒体故事墙、互动抢答、多屏联动 多通道视频会议系统、
◎定制开发、激光互动、旋转电视、马达矩阵、滑轨电视 LED地面灯光互动
◎触摸互动、触摸查询一体机、大尺寸触摸屏、多点触控
◎展厅中控、IPAD智能中控、WIFI智能中控、音视频中控、展馆灯光控制、智能家居
◎多媒体内容、3D立体影片制作、三维动画制作、触摸查询系统、互动软件开发
◎虚拟仿真、虚拟球类游戏、虚拟打击乐器 拳击、模拟射击 划船虚拟驾驶 单车 飞行 漂流、虚拟高尔夫
◎历盛旋钮互动（带激光和点击）解决方案
◎历盛语音识别展项定制开发解决方案