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身临其境,触手可及:ART动捕技术结合大屏打造全方位沉浸体验

自虚拟现实技术在20世纪90年代初崭露头角以来,立体投影仪幕便被用于虚拟现实。

尽管当时的CRT“beamer”投影仪仅能提供较低的200流明亮度输出,并且需要一台像冰箱一样庞大的Silicon Graphics计算机来生成实时图形,但它们仍然能够以800x600的分辨率显示图像。通过采用抗锯齿技术来减少令人头疼的“锯齿边缘”问题,以及多边形剔除技术来降低观众视野范围外不必要的细节,最终呈现出一个可行的、引人入胜且相对逼真的立体显示效果。

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即使面临种种技术限制,立体系统仍能保持完整性的运行关键在于加入了运动捕捉系统。当能够捕捉用户的头部和手部位置时,一切都发生了变化:用户不再仅仅是直接注视屏幕,即使固定在空间中的某个点,也能够像透过一扇窗户那样穿过屏幕观看,伴随着真实世界中的视差效果。实际上,他们被3D图形所包围,进入了一种我们如今称之为“沉浸”的状态。
事实上,观看者几乎完全失去了对屏幕实际位置的感觉,感觉是在真实世界中观看,要么是偶尔注意到较大的像素,要么就是不小心用鼻子碰到了屏幕……
现在,我们有了激光投影仪,它们能够以 4K 分辨率输出人眼所能承受的最大亮度(这意味着极细小的像素和巨大的屏幕),并且可以追踪多个观看者,让他们在各自的视角与图像互动,就像在现实世界中与实体物件互动一样。此外,因为参与者们可以看到彼此,他们可以很自然地讨论合作,并观察彼此的身体语言。
许多客户持续反馈,这种多人沉浸式的虚拟现实(大屏,CAVE等)形式相比,长时间佩戴头戴式显示器可能带来孤立感、迷失方向以及不适感,大屏立体效果更为出色。

超高清 LED 屏幕也能提供立体显示功能,这些屏幕采用独立屏块拼接而成,因此无论是平面还是曲面屏幕,都可以灵活地适应相对狭小的空间。

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将这些特性与优势结合在一起的关键技术是精密的动作捕捉系统。它主要有两大功能:一是将立体图像与个人的视角对齐,为每个人提供个性化的沉浸式三维视图;二是允许用户很方便切入三维模型中选择和控制各个部件。

为了实现这一点,ART 提供了直观的导航和交互设备,例如 Flystick2+ 手柄和独特的高精确的指动捕捉系统Fingertracking,能够以前所未有的精度选择物体并执行操作。

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总而言之,一个成功的沉浸式虚拟现实(VR)系统实施不仅需要确保所有组件都能无缝可靠地协同工作,还需要充分考虑用户的需求,因为他们可能会使用这个系统进行长时间的工作。毕竟,如果系统使用起来不舒服,就有很大的风险导致投资浪费,因为系统可能会被弃之不用。
案例分享

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奔驰技术中心的虚拟现实中心 (VRC)

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庞巴迪虚拟制造中心

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Arts et Métiers 和法国汽车雷诺5面CAVE

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西门子工厂虚拟规划

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HLRS 的可视化实验室

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Kasaero GmbH CFD仿真


关于北京和远科技

北京和远科技有限公司(Hysim Technology)成立于2014年,是面向高端制造业提供虚拟产品开发与仿真产品服务的国家高新技术企业,为用户提供PLMVR产品全寿命周期数字孪生虚拟样机解决方案。

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