虚拟现实与人机工程实验室解决方案

一、立体视觉呈现单元

1、CornerCAVE双通道CAVE立体视觉呈现系统

1、双通道三维立体视觉呈现系统

CornerCave是身临其境的交互式3D体验人因工程研究实验室。采用立体视觉呈现系统天花板安装，几乎所有现有的实验室空间都可以转换成一个整体的可视化人因工程研究三维虚拟空间。

与虚拟世界实时互动，探索三维虚拟世界时可以自然行走，用轻便的手持交互设备操作虚拟对象。安装在3D眼镜上的头部追踪设备给你快速和平稳的头部追踪。

可定制和升级立体视觉呈现投影墙尺寸。可选择一个，两个，三个或四个投影墙。简单的安装和使用过程，没有经验的使用者也可以轻松运行该系统。

技术参数：

1、立体呈现分辨率≥1024x600

2、立体呈现屏幕尺寸：3.0x 2.0米

3、3个以上3D眼镜，兼容头部追踪系统

2、Worldviz3D头戴式显示器

3、立体折幕系统

4、头部追踪系统

1、五自由（X，Y，Z，旋转，俯仰，滚转）

2、角测量范围：全360度 - 所有的轴

3、精确度：

位置<0.25毫米

旋转<0.09度

4、准确度：

位置：<0.25厘米

旋转：<1度RMS俯仰，0.25度RMS翻滚

5、更新率：180Hz；范围>20米

6、延迟：20ms

7、电池类型：可充电锂离子电池

7、重量约30克（含2颗红外灯扩散球）

8、尺寸203毫米x 14毫米x 32毫米

9、协议TrackD的，VRPN，PPT Studio 2008或更高版本

5、立体眼镜

二、产品创新设计虚拟现实开发单元

1、Vizard虚拟现实开发软件

人机工程研究虚拟环境开发平台

1、将集成开发环境与高级图形库融合于Python程序设计语言，快速创建互动性3D场景

2、支持导入各种3D文件，提供众多资源和原型帮助您快速完成各种虚拟场景设计

3、可支持所有头戴式显示器，LCD目镜和其他多种专业显示设备，例如投影仪和立体视镜

4、支持大多数运动追踪系统及多种设备，如数字手套，触摸屏，触感控制系统，游戏杆等

5、支持3D立体声和多用户网络

6、通过高效的人物网络模型和动画引擎可在虚拟场景中同时加入数十人物

7、提供免费的API函数给使用者创建自定义的特效

8、支持Live Characters, 支持多用户同步呈现

9、可提供与眼动仪，EEG等设备的接口

10、生成用于发布的可执行文件

11、能够提供后期辅助开发，能够在虚拟情境中添加各种事件，记录反应时、同步显示和记录行走路径等。

数字人物和动物库

Vizard人物库中提供上百种不同性别，年龄，肤色，身份的人物造型，并可对虚拟人物的各种特征进行编辑，通过表情编辑系统调整人物面部肌肉，使人物活灵活现的呈现出各种状态。

特点：

可将默认的以及用户自己编辑的虚拟人物轻松放入到虚拟环境中

提供100数字人物

高仿真的表情编辑工具使人物活灵活现，每个人物拥有完整的骨骼和皮肤

通过高效的人物网络模型和动画引擎可在虚拟场景中同时加入数百个人物

提供与其他3D软件的接口用于设计自定义人物

具有2048 × 2048像素的高图像分辨率

2、数字人物软件包

3、虚拟环境中数字人物软件包

1、含100个3D数字人物

2、每个人物拥有完整的骨骼和皮肤

3、内含100个可编辑的动作模式，并可自行创建人物动作

4、2048 × 2048像素的图像分辨率

5、人物面部表情可编辑

6、可在虚拟场景中同时加入数百个人物

7、数字动物软件包

4、虚拟现实通用场景素材库

5、心理与人机工程虚拟场景应用包

1、系统包含不少于3个人因工程实验研究场景用于后期科研实验，如工厂、课堂、驾驶、电梯等。

6、K5000渲染系统工作站

1、可支持支持所有专业显示设备，如头戴式显示器、LCD目镜、投影仪和立体视镜等专业

显示器。

2、支持大多数运动追踪系统及多种设备，如数字手套，触摸屏，触感控制系统，游戏杆，

支持数据手套、运动跟踪器、动作捕获器等外设应用

三、虚拟交互单元

1、光学运动捕捉装置

广域行走光学运动追踪与人因工程动作交互模块

1.采用六自由度追踪模式

2.包含四个光学探测模块和运动捕捉软件

3.实时获得运动物体的XYZ坐标值和XYZ三个方向的旋转角度

4.支持全身运动捕捉

5.追踪结果在线反馈

6.采用数字校正面板，校正时间只需一分钟

7.适用于明亮的荧光灯室内环境

8.拆装简便，可以便携

9.追踪范围：不小于10m x 10m x 3m

10.分辨率(3m x 3m x 3m 体积)：≤ 1 mm

11.精度(3m x 3m x 3m 体积)：≤0.5 cm

12.水平视角：≥68°

13.数据线最大长度：≥70米

14.图像刷新率：≥60Hz

2、无线六自由度追踪手持导航装置

1、六自由（X，Y，Z，旋转，俯仰，滚转）

2、角测量范围：全360度 - 所有的轴

3、精确度：

位置<0.25毫米

旋转<0.03度

4、准确度：

位置：<0.25厘米

旋转：<1度RMS俯仰，0.25度RMS翻滚

5、更新率：180Hz

6、延迟：20ms

7、电池类型：可充电锂离子电池

8、重量196克

9、尺寸239毫米x 65毫米的x110毫米

10、协议TrackD的，VRPN，PPT Studio 2010中

四、虚拟环境下人机环境数据同步单元

1、ErgoLAB虚拟世界人机环境同步平台

ErgoLAB人机环境同步平台就是研究人类在不同的建筑环境或者特殊环境中的行为反应，以及各种复杂的自然物理环境或工作环境变化下进行各种活动时的人体生理状况（如脑电，心电，眼电，心率，皮电，皮温，血流量等）、眼睛运动或视线关注点、以及头部和表情的变化；并同步以上所有的数据采集；结合人类外显行为的视频数据进行客观的观察和分析，了解所有的内外变化之间的因果关系；

2、Tobii Glasses 2可穿戴眼动追踪系统

1、眼动数据处理与分析模块：按照事件分段、场景分段、分析区域分段三种分割方式；提供眼动数据IVT数据筛选：

（1）瞳孔直径分析模块(Pupil Analysis)，提供时域分析（最大值、最小值、平均值、标准差、方差、幅值分布）、频域分析（功率谱密度图、峰值频率）等多种数据统计与分析方法。

（2）眨眼识别分析模块（Blink Analysis）：提供眨眼频率、眨眼持续时间、眨眼次数、最大持续时间、最小持续时间、持续时间平均值、直方图分布等多种数据统计方式，同时眨眼数据可以转化为行为数据进行进一步的行为统计分析。

2、眼动可视化分析模块（Visualization）：包含热点图（Heatmap），亮度图Opacity，等高线图Coutour，轨迹图（Gaze Track），蜂群图（BeeSwarm），集簇图（Cluster），3D热点图(Heatmap 3D)，3D眼动分布图(Gaze 3D)、集簇图可以自动转化为兴趣区域

3、兴趣区域分析模块(Gaze AOI)，支持兴趣区域（AOI）划分和分析，实时显示兴趣区域分析结果Gaze AOI，兴趣区域可以转化为行为数据进行进一步的行为统计和分析。

4、眼动数据统计模块：支持跨被试，跨实验，跨材料数据统计分析。提供二十多种兴趣区域眼动统计与分析指标（Metrics）

5、眼动数据导出模块，

（1）眼动处理数据导出，包含注视点数据(如注视顺序、注视持续时间等)，扫视数据（如扫视顺序等），原始数据和滤波后数据（如左右眼3D坐标、2D坐标等）、瞳孔数据、眨眼数据

（2）眼动统计分析数据导出，包含可视化结果叠加图，可视化分析结果数据，同时，可以很方便的在其他一些外部数据处理工具中如excel与SPSS中打开输出的结果。

6、提供免费的开发工具（Tobii SDK），并有超过2000 种应用、插件下载

7、可与E-Prime，Matlab，TEA Captiv ,Kingfar PsyLAB/ErgoLAB等软件兼容。