需求:全面升級C6虛擬現實系統滿足現今需求,成功過渡到下一代系統
方案特色:系統采用了目前市場上最高分辨率的投影機和全球最大的圖像計算機集群系統。
80年代末,虛擬現實技術走出了實驗室,踏入了應用階段。其廣泛的實用性迅速受到各行各業的青睞,少數發達國家在軍事、生物、醫療、科技及教育等各方面都開始廣泛開展該技術的應用。虛擬現實技術讓各行各業的研究人員克服了時間和空間帶來的特定限制,研究人員可以跨越時間和空間進行人機交互,實現虛擬實物研究。生物學家采用虛擬仿真技術研究生物細胞,生產企業采用模擬仿真技術開發自己的產品,并實現了對公司的業務模式更加微觀的管理,軍隊采用模擬仿真技術實現部隊的真實模擬戰斗培訓演示。
虛擬現實技術在教育領域中的作用也是舉足輕重,可以應用該技術解釋一些抽象的物理概念,為學生提供自由的實驗平臺和充分的想象空間,仿真物理實驗讓抽象的物理概念和物理現象變得生活、真實,大大提高了學生的積極性和互動性,增強了學生的理解。1993年由Lofin等人建立的第一個“虛擬的物理實驗室”,愛荷華州立大學的虛擬現實應用中心(VRAC)可以說是虛擬現實技術在教育領域應用的先例和典范。
早在2000年,虛擬現實應用中心(VRAC)就在北美開放了首個C6系統——6方沉浸虛擬現實系統,該系統采用了變化的CAVE(Cave Automatic Virtual Environment)設計,CAVE是一種基于投影的虛擬現實系統,它由四個投影面組成一個立方體,其中三個墻面采用背投方式,地面用正投方式。觀察者戴上液晶立體眼鏡和一種六自由度的頭部跟蹤設備,將觀看者的視點位置實時反饋到計算機系統,體驗身臨其境的感覺。觀看者在CAVE中走動時,系統自動計算每個投影面正確的立體透視圖像。同時,觀看者手握一種稱為Wand的傳感器,與虛擬環境進行交互。CAVE是世界上第一個虛擬現實系統,它把高分辨率的立體投影技術、三維計算機圖形技術和立體音響技術等有機地結合在一起,產生一個完全沉浸式的虛擬環境。C6是一個10×10×10英尺的房間,房間4面墻以及天花板都安裝了Stewart公司的軟幕,所有的計算機圖像都采用背投式投影到軟幕上。
虛擬現實應用中心主任介紹道:“這就像孩子們在Fisher Price ViewMaster中的3D虛擬現實體驗一樣,一個圓形的轉盤為觀看者的右眼展示一張圖片,為左眼展示另一張圖片,觀看者的大腦將這些圖像進行融合處理,圖像就成了三維空間。由于墻進行了邊緣融合處理,觀看者就看不到圖像的邊緣,所看到的來自外界的物體和消失的目標都是無限大。但是,這樣的視覺感受很難轉換成圖像或者視頻,因為圖像和視頻是二維的。沒有了立體效果,這個系統看起來就像是墻上裝了燈的一個大盒子。”
在最初的5年里,虛擬現實應用中心的C6系統是全球應用的最多的虛擬現實系統之一,但到了2005年,經歷了5年的技術發展和變遷,C6各個方面的性能落后于當前的標準,因此系統需要進行改善、升級,以支持最新的設備和技術,滿足大家的要求。從美國空軍研究室申請到500萬美金的資金后,虛擬現實應用中心在2005年年中,開始招標升級C6系統,共接到了5個標書,在經過認真審核和鑒別之后,中心最終選擇了Fakespace公司作為系統安裝商,升級整套系統,Fakespace是Mechdyne集團下的現實系統集成部門,而Mechdyne則是在2000年承接C6系統最初安裝的集成商。在選定集成商后,項目于2006年5月正式啟動。
投影機選擇
在這個項目中,虛擬現實應用中心要求對系統提出了嚴格的功能要求,每面墻的分辨率為2000 x 2000,400萬像素。在接到項目需求后,Mechdyne公司副總工程師表示:“我們一定能夠為虛擬現實應用中心提供一套遠遠超過這個最低底線要求的解決方案。”
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SRX-S105 |
在這個項目中,Fakespace采用了24臺索尼公司生產的SRX-S105 SXRD投影機,SRX-S105超高分辨率投影機是索尼SXRD系列4款投影機之一,專門為大型場合和高分辨率應用需求而設計,能夠提供極高的圖像質量和逼真度,非常適合于高端的畫面顯示方面的應用,如命令與控制、仿真、電腦演示、天文館和博物館展示等等,SRX-S105投影機配備三個硅晶體反射(SXRDTM )成像裝置,圖像分辨率高達4096x2160(HxV)像素,是HDTV分辨率(1920x1080,16:9寬屏幕格式)的四倍以上。這種高分辨率可將全高清畫面以四屏模式或雙屏模式顯示出來。另外,這款投影機還可提供高達1800:1的對比度,亮度也達到5000流明。采用了雙氙燈和多伽嗎曲線(1.8,2.2 和2.6之間進行選擇),