CAVE到RAVE：虛擬仿真系統(tǒng)的現(xiàn)在與未來
當(dāng)你正在用放大鏡觀看皮鞋上的紋路的時(shí)候，想象一下，你可以走進(jìn)放大鏡內(nèi)的世界；或是正在未來新興的樓宇中漫步的時(shí)候，你可以走進(jìn)鏡頭另一側(cè)的世界，那個(gè)我們所看見。很好，歡迎來到虛擬現(xiàn)實(shí)視景仿真系統(tǒng)RAVE。
參觀者小心翼翼的踏上了水面，周圍是是一個(gè)書卷般的世界，荷塘月色。隨著他的步伐，我們從荷花中慢慢的穿過，不時(shí)的碰落在荷葉上的露珠。通過漫游我們參觀了這個(gè)的美麗的場(chǎng)景，你可以輕輕的提起一朵荷花，漫天散落的荷葉會(huì)片片飄過眼前，露珠是那么的真切，不敢往前一步，生怕粘濕了衣裳。在大環(huán)境的包裹下，總想把面前的荷葉撥開，看看小魚是否在那嬉戲，無時(shí)不想采一朵荷花。
經(jīng)過旁邊工作人員的一系列操作之后我們回到了現(xiàn)實(shí)的生活，眼前的情景不僅僅沒能為我們帶來熟悉感，事實(shí)上，他卻給我造成了更大的震撼。因?yàn)槲覀儼l(fā)現(xiàn)我們正穿越在一個(gè)巨大的廠房上空。巨大的鍛壓機(jī)床，所有的鍛壓工藝一目了然，超長(zhǎng)的生產(chǎn)運(yùn)輸線，我們周圍的一切，都呈現(xiàn)在了我們眼前，既熟悉又陌生。通過解釋，整條生產(chǎn)線的流程比以往更加清晰，更加有條理，無不感嘆當(dāng)初設(shè)計(jì)這個(gè)廠房的設(shè)計(jì)者們嘔心瀝血。
這些就像是在科幻電影里看到的一樣，荷花上漫步、現(xiàn)代工廠的專業(yè)生產(chǎn)線，看起來都是那樣的真實(shí)。正是這種先進(jìn)的可視化工具為研究人員提供了新的視野，幫助他們感受了普通手段不可能感受到的事物，無論是放大鏡的微觀世界還是現(xiàn)代工廠這種宏觀視野。
RAVE已經(jīng)證實(shí)了它自己的價(jià)值。可能人們更喜歡將注意力放在那些新開發(fā)的技術(shù)上，這正是RAVE這項(xiàng)嶄新的技術(shù)向人們展示的應(yīng)用前景和方法。
時(shí)間、空間和效率
RAVE之所以有穿越事物和空間的能力，是因?yàn)樗麚碛?面、150寸超高分辨路的虛擬多模式顯示系統(tǒng)，通過這套系統(tǒng)為你展示的3D圖像可以為你帶來真正的身臨其境。現(xiàn)有顯示系統(tǒng)一般是固定的平面、折面、曲面成像，僅適應(yīng)用戶一般需求或者特定應(yīng)用，在虛擬仿真應(yīng)用場(chǎng)合，傳統(tǒng)顯示系統(tǒng)就存在一定局限，難以滿足用戶多角度不同層次的要求，多模式沉浸式立體可視化系統(tǒng)，有3面以上可旋轉(zhuǎn)背投顯示屏幕組成，屏幕之間角度可依用戶使用需求調(diào)節(jié)改變，適應(yīng)不同虛擬仿真應(yīng)用場(chǎng)合，使現(xiàn)場(chǎng)感更真實(shí)。
Rave大型沉浸式虛擬仿真系統(tǒng)，根據(jù)實(shí)際需要能夠一鍵變形為超大場(chǎng)景的CADWALL，用于大場(chǎng)景演示。其次，也可以變形為三折幕、L型以及四面墻的CAVE，用于不同案例的演示操作，使案例體驗(yàn)者有著身臨其境的感受。
180度高清拼墻模式
135度模擬訓(xùn)練模式
90度完全沉浸模式
進(jìn)入一個(gè)由洞穴結(jié)構(gòu)的房間，帶上特殊的3D眼睛，觀眾被這個(gè)屏幕產(chǎn)生的圖像包圍并沉浸其中。這些由圖像技術(shù)特殊處理過的圖片或影像可以為你提供很多細(xì)節(jié)和發(fā)現(xiàn)。帶上一副控制“跟蹤”眼鏡，觀眾不僅可以觀看圖像還可以操作圖像，你可以圍繞著目標(biāo)走動(dòng)，從各個(gè)角度去觀察他。
例如，根據(jù)客戶要求，CADWALL將定義為高性能計(jì)算結(jié)果可視化和協(xié)同評(píng)審平臺(tái)，側(cè)重于展示、演示的任務(wù)，向下兼容CAD、CAE、CAPP、CAM等軟件的單機(jī)工程可視化，特別是立體展示，適用于人數(shù)比較多的情況，適合于多學(xué)科、跨部門的聯(lián)合作業(yè)；CAVE將定義為工程仿真平臺(tái)，強(qiáng)調(diào)虛擬裝配應(yīng)用、兼容CAD、CAE、CAPP等軟件的計(jì)算機(jī)集群模式下的工程可視化，適用于三五個(gè)人規(guī)模作業(yè)情況，適合于課題小組的聯(lián)合作業(yè)；CADWALL和CAVE之間，通過局域網(wǎng)進(jìn)行通訊互聯(lián)，互相之間可以獨(dú)立作業(yè)，在必要時(shí)可以通過數(shù)據(jù)的共享進(jìn)行聯(lián)合數(shù)字審核，協(xié)同評(píng)審使用。
同樣，虛擬工廠的圖像也是直接取自于實(shí)地，這些圖像都是專業(yè)人員拍攝的。然后經(jīng)過RAVE的處理，工廠的一些特征景象就會(huì)以一定的比例顯示出來。以這樣的方式，你可以發(fā)現(xiàn)并推導(dǎo)出更多關(guān)于工廠的結(jié)論。
這僅僅是個(gè)開始，RAVE還可以在工業(yè)，考古學(xué)，工程，生物科學(xué)，歷史，建筑和設(shè)計(jì)等行業(yè)使用。在進(jìn)行復(fù)雜的工程項(xiàng)目時(shí)，可以通過RAVE進(jìn)行精確建模并詳細(xì)的檢查，以避免在工程后期因修改而耗費(fèi)昂貴的經(jīng)費(fèi)。
RAVE在尖端工程上的應(yīng)用前景
使用虛擬現(xiàn)實(shí)引擎， 工程師可以模擬出生產(chǎn)線上的工人動(dòng)作，并根據(jù)動(dòng)作對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，在各個(gè)流程使得工人的效率達(dá)到最高。但在最近，工程師發(fā)現(xiàn)將數(shù)據(jù)輸入到RAVE中，使用RAVE進(jìn)行模擬，可以帶來一個(gè)全新的視野。
RAVE可以讓人很透徹的了解人們是如何在你所設(shè)計(jì)的空間工作的，因?yàn)槟銜?huì)看到他們的化身就在你的旁邊走動(dòng)，你會(huì)明白哪個(gè)流程約束了產(chǎn)品的流動(dòng)，是什么原因限制了工人的效率。這會(huì)在很大的程度上幫助你認(rèn)識(shí)到你所需要提高和改善的地方，可以使工作臺(tái)更好的運(yùn)作。這種將大量數(shù)據(jù)具現(xiàn)化的方式，在制造行業(yè)有很大的意義。
RAVE幫助你近距離的深入研究目標(biāo)
最值得注意的是，RAVE所構(gòu)建的3D空間可以帶給人很深的沉浸感。在這個(gè)空間內(nèi)，人們不僅可以以360度的視角觀察目標(biāo)的特征，還可以在其中來回走動(dòng)。你設(shè)計(jì)了一個(gè)建筑，將各類數(shù)據(jù)輸入到RAVE中，他就可以將這個(gè)建筑物具現(xiàn)化。你可以在這個(gè)已經(jīng)完成了的建筑物中觀察，檢測(cè)。這種具現(xiàn)化的方式將幫助設(shè)計(jì)師更清晰的認(rèn)識(shí)他們的作品，了解他們的作品在完工后將會(huì)是什么樣。一名工程師表示，RAVE在建筑行業(yè)的應(yīng)用效果是很明顯的，這些功能都是可以實(shí)現(xiàn)的。在RAVE所模擬的虛擬建筑中，他分別應(yīng)用了不同的地板材料、飾面等設(shè)計(jì)元素，用此來檢測(cè)其對(duì)噪音的控制水平。
RAVE在建筑、設(shè)計(jì)等行業(yè)內(nèi)的用處不僅如此，他還可以識(shí)別出建筑設(shè)計(jì)中的“設(shè)計(jì)矛盾”。如果內(nèi)部管道或是電力管道在完工后發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)的失誤，想要重新修建需要消耗昂貴的費(fèi)用，但是RAVE卻可以免除這方面所帶來的憂慮。
在建筑領(lǐng)域內(nèi)，設(shè)計(jì)師可以看到RAVE新的應(yīng)用途徑，這些都證明了其真實(shí)的價(jià)值，在施工之前就可以對(duì)建筑物有一個(gè)明確的概念。他就像是在建筑設(shè)計(jì)和實(shí)際施工之間的一個(gè)橋梁，可以讓兩者實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的對(duì)接，免去一些無意義的修改和損耗。可以這樣說，有了這個(gè)技術(shù)，設(shè)計(jì)師對(duì)自己的設(shè)計(jì)和想法就有了更大的自信心。
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