沉浸式CAVE虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)是一種基于完全沉浸式的虛擬現(xiàn)實(shí)顯示系統(tǒng),、人機(jī)跟蹤交互系統(tǒng)是一種基于多通道視景同步技術(shù)、三維空間整形校正算法,、立體顯示技術(shù)的洞穴式（CAVE）可視協(xié)同環(huán)境,，系統(tǒng)提供一個(gè)房間大小的四面（或六面）立方體投影顯示空間，供多人參與交互,，所有參與者均完全沉浸在一個(gè)被三維立體場(chǎng)景包圍的虛擬仿真環(huán)境中,，借助相應(yīng)的虛擬現(xiàn)實(shí)交互設(shè)備（如數(shù)據(jù)手套、力反饋裝置、位置跟蹤器等）,，參與者可獲得完全身臨其境的沉浸式三維交互式體驗(yàn),。

CAVE沉浸式投影一種全新的視覺可視化并實(shí)時(shí)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，高性能PC在計(jì)算能力和圖形處理能力已經(jīng)能夠逐漸接近甚至超越專業(yè)UNIX圖形工作站.以多臺(tái)具有較高性能價(jià)格比的高性能PC作為圖形處理核心代替CAVE系統(tǒng)中的大型專業(yè)UNIX圖形工作站無疑是一個(gè)非常好的構(gòu)思,，基于高性能PC架構(gòu)的CAVE系統(tǒng)正是在此背景下開發(fā)的. 基于高性能PC架構(gòu)的CAVE系統(tǒng)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(tǒng)的更廣泛應(yīng)用掃清了障礙,。

 CAVE沉浸式投影通常以4臺(tái)或6臺(tái)高性能連網(wǎng)PC作為一個(gè)并行計(jì)算集群系統(tǒng)來替代傳統(tǒng)CAVE配置中昂貴的UNIX圖形工作站，采用高性能的主動(dòng)或被動(dòng)式立體顯示技術(shù),，每臺(tái)PC工作站分別負(fù)責(zé)CAVE系統(tǒng)中一個(gè)投影面的立體影像繪制工作. 并通過網(wǎng)絡(luò)同步控制技術(shù)和變形矯正算法,，使每臺(tái)工作站繪制的場(chǎng)景分別同步無失真地顯示輸出，并投射在相應(yīng)的立方體投影面上,。從而產(chǎn)生一個(gè)完全沉浸式的體驗(yàn)空間,。

高性能圖形工作站計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)具有很高的計(jì)算速度和圖形處理能力。系列圖形工作站是虛擬現(xiàn)實(shí)和系統(tǒng)仿真的比較佳計(jì)算機(jī)平臺(tái),，它采用S2MP體系結(jié)構(gòu),，不僅具有可擴(kuò)性好、編程容易和計(jì)算能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),，而且它的圖形處理速度極快,，具有多管道、多通道圖形輸出能力,。SGI ONYX2的每個(gè)圖形管道可以驅(qū)動(dòng)多達(dá)八個(gè)圖形通道,，每個(gè)圖形通道輸出一個(gè)畫面到CAVE的一個(gè)投影面。多臺(tái)高清激光投影機(jī)分別接收來自O(shè)NYX2的圖形信號(hào),，然后把信號(hào)直接投影到CAVE的四個(gè)投影屏幕上,。故CAVE是一個(gè) 的立方體結(jié)構(gòu)。若CAVE系統(tǒng)所在機(jī)房的空間不夠,，可使用反射鏡,。反射鏡應(yīng)具有很好的光學(xué)反射率和平面度，投影機(jī)不僅要求可靠性好,，而且要求具有投影距離長(zhǎng),、圖形分辨率高、亮度高,、水平和垂直方向具有一定的光學(xué)可調(diào)整性等性能,，整個(gè)CAVE中的圖象應(yīng)具有較高的完整性和清晰度。

投影機(jī)到投影幕的光程控制需要在3.7~5.8m之間的范圍內(nèi),，投影機(jī)放于每個(gè)投影幕的后面,，投影機(jī)和投影幕之間的相對(duì)位置可由理論計(jì)算再輔以現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試來完成。投影機(jī)的位置必須非常***,。若地面投影面采用正投,，由于地面上的屏幕為反射型,，與其余三個(gè)透過型屏幕的物理性能不一樣，為了達(dá)到色調(diào)均勻一致,，同時(shí)又要使地面上的屏幕能承受人體的重量,，故需對(duì)地面上的這一面屏幕做特殊處理。為了保護(hù)地面屏幕,，必須脫掉鞋子并穿上干凈的襪子,。屏幕的框架宜采用木質(zhì)材料或鋁質(zhì)材料以防止磁性干擾傳感器。
   
 CAVE虛擬現(xiàn)實(shí)是一種基于投影的沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備,，它的沉浸感強(qiáng),，交互性好。如果你的空間縱深夠大,，縱深感就越強(qiáng),，一個(gè)空間的布局，需要一支強(qiáng)大的影片制作團(tuán)隊(duì),，構(gòu)思和制作出一個(gè)好影片小型CAVE的畫面完整度,、層次感、沉浸式交互體驗(yàn),、全方位感受畫面和其身臨其境的效果已經(jīng)極好,，大型CAVE是在足以完美的小型CAVE上帶來更強(qiáng)的視覺沖擊感，更震撼的沉浸式體驗(yàn),，更立體的畫面,。
 
沉浸就是讓人專注在當(dāng)前的目標(biāo)情境下感到愉悅和滿足，而忘記真實(shí)世界的情境,。由于CAVE顯示環(huán)境能覆蓋的參與者全部視野,所以能提供給使用者一種前所未有的沉浸感,。沉浸感是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的內(nèi)在要求，沉浸式顯示也是虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的高級(jí)形態(tài),。CAVE正是基于這一需求的高級(jí)別,、沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)整體解決方案，旨在為專業(yè)用戶提供面向教學(xué)與科研的虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)室科技創(chuàng)新平臺(tái),，為行業(yè)用戶的可視化分析,、驗(yàn)證、決策提供比較直觀的沉浸式體驗(yàn)環(huán)境,。

CAVE系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩部分組成

硬件包括立體投影系統(tǒng),、圖形渲染系統(tǒng)與中控系統(tǒng)，涵蓋投影機(jī),、分割器,、融合機(jī),、圖形集群系統(tǒng)等,。支持語音,、文字、圖片和視頻圖像等多媒體展現(xiàn)形式,。 
軟件系統(tǒng)通過虛擬仿真,，對(duì)原有系統(tǒng)進(jìn)行圖像分割、透視投影矩陣計(jì)算,、四通道圖像生成及無縫拼接,，達(dá)到視點(diǎn)變換的效果，配合硬件設(shè)備進(jìn)行多通道輸出,，并完成同步計(jì)算,，比較終創(chuàng)建CAVE形式虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境，營(yíng)造出逼真的沉浸感和裸眼立體觀賞體驗(yàn),。

CAVE沉浸式投影相比普通的大屏幕投影主要有這些優(yōu)勢(shì)：
1,、視覺沖擊強(qiáng)：CAVE投影使用多臺(tái)投影機(jī)投射畫面，結(jié)合高質(zhì)量影片,，營(yíng)造場(chǎng)景環(huán)境,，通過視覺藝術(shù)直擊體驗(yàn)者的視覺感官；
2,、分辨率高：普通投影是將畫面通過一臺(tái)投影機(jī)投影到一塊固定的位置,，而CAVE投影特點(diǎn)是每臺(tái)投影機(jī)投射畫面都是一個(gè)部分，場(chǎng)景由幾個(gè)畫面拼接而成,，并不是將圖片進(jìn)行拉伸,，所以畫質(zhì)還是很清晰。
3,、畫面層次感強(qiáng)：由于采用了邊緣融合技術(shù),，畫面的分辨率，亮度得到增加,，同時(shí)配合高質(zhì)量的投影屏幕,，就可以使得整個(gè)顯示系統(tǒng)的畫面層次感和表現(xiàn)力明顯增強(qiáng)。
4,、沉浸式交互性體驗(yàn)好：Cave沉浸式系統(tǒng)技術(shù)已十分成熟,，可適應(yīng)不同的展示環(huán)境，制造出比較好的現(xiàn)場(chǎng)氛圍,，給體驗(yàn)者帶來100%的沉浸式體驗(yàn),，是展示場(chǎng)所比較好的吸睛神器。
CAVE系統(tǒng)是目前比較先進(jìn)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng),，能為用戶提供一個(gè)具有身臨其境感的完全沉浸的,、1:1的仿真驗(yàn)證分析的沉浸式體驗(yàn)環(huán)境，對(duì)于驗(yàn)證,、分析,、仿真數(shù)據(jù)的可視化等具有重要的輔助決策功能,。
 
方案特點(diǎn):
1、畫面完整
沉浸式投影使用多臺(tái)投影機(jī)投射畫面,，并且通過投影融合軟件使得投影畫面更加完整,，尺寸更大，帶來更強(qiáng)的視覺沖擊感,。
2,、分辨率高
多臺(tái)投影機(jī)投射的特點(diǎn)就是每臺(tái)投影機(jī)投射畫面都是一個(gè)部分，分辨率并沒有因?yàn)楫嬅娴淖兇蠖冃?，所以畫質(zhì)還是很清晰,。
3、畫面層次感強(qiáng)
采用了邊緣融合技術(shù)后畫面的亮度以及分辨率都提高了,，因此整個(gè)畫面的層次感都變強(qiáng)了,。
4、沉浸式交互體驗(yàn)
全方位的感受畫面和音效讓觀眾體驗(yàn)身其境的觀影感,。
5,、核心虛擬現(xiàn)實(shí)引擎 兼容多種三維應(yīng)用程序
系統(tǒng)內(nèi)置核心虛擬現(xiàn)實(shí)軟件引擎，能無縫支持多種三維應(yīng)用程序,，快速獲取設(shè)計(jì)成果進(jìn)行展示與交互,。
6、多通道技術(shù) 沉浸感
虛擬現(xiàn)實(shí)呈現(xiàn)技術(shù),，實(shí)現(xiàn)畫面的無縫拼接和融合,，呈現(xiàn)身臨其境的3D沉浸感。
 
應(yīng)用領(lǐng)域
◎廣泛應(yīng)用與對(duì)空間感和視覺效果要求較高的領(lǐng)域應(yīng)用于科技館,、博物館,、多媒體展廳、房地產(chǎn)展廳,、多功能會(huì)議室,、指揮中心、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,、餐廳、KTV等等對(duì)城市規(guī)劃的展示
BIM環(huán)境行為研究虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室解決方案：建筑感性設(shè)計(jì),、環(huán)境行為,、室內(nèi)設(shè)計(jì)、人居環(huán)境研究等,；
◎ 交互設(shè)計(jì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室解決方案：虛擬規(guī)劃,、虛擬設(shè)計(jì),、虛擬裝配、虛擬評(píng)審,、虛擬訓(xùn)練、設(shè)備狀態(tài)可視化等,；
◎軍工國(guó)防武器裝備人機(jī)環(huán)境虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室解決方案：武器裝備人機(jī)環(huán)境系統(tǒng)工程研究以及軍事心理學(xué)應(yīng)用,，軍事訓(xùn)練、軍事教育,、作戰(zhàn)指揮,、武器研制與開發(fā)等；
◎用戶體驗(yàn)與可用性研究虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室方案：游戲體驗(yàn),、體驗(yàn)類運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目,、影視類娛樂、多人參與的娛樂項(xiàng)目,；
◎虛擬購(gòu)物消費(fèi)行為研究實(shí)驗(yàn)室方案,；
◎安全人機(jī)與不安全行為虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室方案；
◎駕駛行為虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室方案,；
◎人因工程與作業(yè)研究虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室方案,；

可以說，CAVE系統(tǒng)可以應(yīng)用于任何具有沉浸式需求的專業(yè)領(lǐng)域,，它是一種全新的,、高級(jí)的、完全沉浸式體驗(yàn)效果,。北京四度科技完全擁有該技術(shù)的執(zhí)行及策劃能力,，有興趣的話，請(qǐng)各位看官來我們這邊考察,。