CAVE是世界上第一個虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，它把高分辨率的立體投影技術(shù)、三維計算機圖形技術(shù)和音響技術(shù)等有機地結(jié)合在一起，產(chǎn)生一個完全沉浸式的虛擬環(huán)境。
該系統(tǒng)可提供一個房間 大小的四面(或六面)立方體顯示空間，供多人參與，所有參與者均完全沉浸在一個被立體顯示畫面包圍的高級虛擬仿真環(huán)境中，借助相應(yīng)虛擬現(xiàn)實交互設(shè)備(如數(shù)據(jù)手套、力反饋裝置、位置跟蹤器等)，從而獲得一種身臨其境的高分辨率三維立體視聽影像和6自由度交互感受。由于顯示面積能夠覆蓋用戶的所有視野,所以CAVE系統(tǒng)能提供給使用者一種前所未有的帶有震撼性的身臨其境的沉浸感受。
CAVE虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的組成部分：
1、高性能圖形工作站。所需的計算機系統(tǒng)應(yīng)具有很高的計算速度和圖形處理能力。HTCK-GPS系列圖形工作站是虛擬現(xiàn)實和系統(tǒng)仿真的計算機平臺，它采用S2MP體系結(jié)構(gòu)，不僅具有可擴(kuò)性好、編程容易和計算能力強等優(yōu)點，而且它的圖形處理速度極快，具有多管道(Pipe)、多通道(Channel)圖形輸出能力。SGI ONYX2的每個圖形管道可以驅(qū)動多達(dá)八個圖形通道，每個圖形通道輸出一個畫面到CAVE的一個投影面。
2、投影設(shè)備。從CAVE系統(tǒng)圖示可以看出，四臺三槍投影機分別接收來自O(shè)NYX2的圖形信號，然后把信號直接(或通過反射鏡反射后)投影到CAVE的四個投影屏幕上。每個投影幕的大小為 (可根據(jù)用戶的需要進(jìn)行調(diào)整)，故CAVE是一個 的立方體結(jié)構(gòu)。若CAVE系統(tǒng)所在機房的空間不夠，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。三槍投影機不僅要求可靠性好，而且要求具有投影距離長、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。BARCO 松下 麗訊等投影機都比較適合在CAVE中使用。背投影幕要求具有較好的光學(xué)性能和視角范圍，保證各投影光互不影響。整個CAVE中的圖象應(yīng)具有較高的完整性和清晰度。
3、投影機—反射鏡?！队澳坏墓獬炭刂菩枰?.7~3.8m之間的范圍內(nèi)，投影機和反射鏡放于每個投影幕的后面，反射鏡與投影幕需調(diào)成一定的角度。投影機和投影幕之間的相對位置可由理論計算再輔以現(xiàn)場調(diào)試來完成。投影機的位置必須非常精確。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，同時又要使地面上的屏幕能承受人體的重量，故需對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。
4、立體眼鏡。為了看到虛擬環(huán)境中的三維立體圖象，用戶需戴上液晶立體眼鏡。
5、立體發(fā)射器(Stereo Emitters)。立體發(fā)射器是一種外形如白色小方盒的設(shè)備，它們放于CAVE的周圍，目的是使立體眼鏡和投影面上圖象的刷新頻率同步(120HZ或96HZ)。
6、三維鼠標(biāo)器Wand。Wand是一種具有三個按扭的交互輸入設(shè)備，它可看成是一種三維鼠標(biāo)器，Wand通常采用Ascension Flock of Birds公司的跟蹤系統(tǒng)。新式的Wand具有三個按扭和一個具有壓感的操縱桿，它通過一臺連接于ONYX2串行口的微機與CAVE系統(tǒng)相連。微機上的一個服務(wù)程序讀取按扭和操縱桿的數(shù)據(jù)并把他們傳到ONYX2機器。
7、跟蹤系統(tǒng)。CAVE支持多種不同的跟蹤系統(tǒng)，通常具有兩套傳感器，一套用于跟蹤用戶的頭部，另一套用于Wand。
8、聲音系統(tǒng)。由如下部分組成：一臺圖形工作站、一套音箱、一個MIDI用戶界面和聲音合成器。其中Indy圖形工作站作為CAVE系統(tǒng)的“聲音服務(wù)器”。命令通過網(wǎng)絡(luò)輸入到Indy圖形工作站，Indy根據(jù)需要或者生成內(nèi)部聲音，或者控制聲音合成器。音箱位于CAVE的角落，它由聲音合成器來控制。
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