沉浸式 Cave 多人协作设计审核流程的最佳选择

近年来随着科技的发展与进步，多人协作设计审核流程已经成为了许多行业中的标准操作。特别是在建筑、工程和产品设计领域，多人协作能够显著提高设计质量和效率。沉浸式 Cave 作为一种先进的可视化技术，为多人协作设计审核提供了新的可能性。本文将与大家探讨如何创建拥有最佳效果的沉浸式 Cave 多人协作设计审核流程。

什么式沉浸式Cave？Cave系统有什么优势？

沉浸式Cave是一种高分辨率的投影系统，能够提供全方位的视觉效果，使用户仿佛置身于一个真实的环境之中。与传统的2D图形相比，沉浸式Cave的优势在于其能够提供更为逼真的视觉体验，使设计师和评审者能够更好地理解设计方案，并从中找出潜在的问题。 

如何利用沉浸式Cave系统推动多人协作设计审核流程

想要创建一套具有多人/远程协作能力的CAVE系统不仅需要硬件设备输出，还需要专业的3D多通道软件支持。在这里我们为大家简要介绍一下创建Cave系统需要用到的硬件设备及软件。

首先在创建CAVE系统前需要确认场地大小以及需要投影的面数，不同的投影面数所需的投影机数量也不同这将根据您的预算而决定。

在确定了CAVE面数与场地尺寸后就是开始搭建CAVE系统。与传统的LED大屏显示不同，CAVE系统能够通过围绕在使用者身边的几面投影制造出身临其境的观感体验。因此需要选用至少三面投影系统形成半包围投影空间。除了使用具有高分辨率的投影系统外，对CAVE内的使用者进行跟踪也是能够达成多人协作目标的一个重要步骤。我们需要在CAVE系统布置空间的四周安装光学追踪摄像机并在使用CAVE系统时佩戴带有光学标记点的3D眼镜即可快速实现在CAVE中的人体追踪。以帮助每位使用者正确看到具有3D效果的显示画面。

说完了硬件我们再来看软件，由于CAVE系统需要多台投影机同时工作投射影像，因此需要将多台投影机同时连接到具有多通道播放功能的3D播放软件中，Techviz多通道软件系统和Middle VR多通道软件系统是目前在CAVE系统创建中常用的软件系统。

Techviz

Techviz软件系统支持在多种设备（移动设备、HMD、平板设备、PC、Powerwall、CAVE系统）中多通道播放3D内容，该软件支持以1：1比例显示任何CAD模型并支持在展示时使用控制器或外设对模型进行编辑、修改等操作。非常适合应用于多人协作设计审核流程应用。

此外Techiz软件系统还支持远程多人协作，借助Techviz的Cloud&viz平台，用户能够将CAD内容实时流式传输到云端，用户可与远程合作伙伴在CAVE中远程共享该模型，且无需远程用户端电脑具备CAD软件或高配置计算机即可实现。这有助于进一步加速设计审核流程。

总结

沉浸式 Cave 多人协作设计审核流程为设计师和评审者提供了一种全新的、逼真的视觉体验。为了确保其顺利实施并发挥CAVE系统的最大的价值，需要搭配适当的零件与软件系统集成，这将帮助企业 显著提高设计质量和效率，并为其带来更多的商业机会和竞争优势。

CAVE系统软硬件

TechViz多通道软件系统

产品链接：http://www.axis3d.com.cn/product/12-cn.html

TechViz是一套工业仿真开发上的完整协作工具和虚拟可视化解决方案，使客户在原有熟悉的开发方式下，加速产品开发和整个项目的规划周期，节约相关成本，提高技术含量。TechViz支持底层为OPENGL的所有三维软件，不影响任何开发环境，而无需软件编程开发或数据转换，而能以集群式运算的方式协助原软件操作，甚至融合多种软件的显示画面，并进行立体显示、多通道显示等；于建筑、能源、航空、工业、汽车研发等领域获得客户广泛认同。

◆ 产品特点

▶ 多通道海量运算平台

可构建无限制分辨率的多通道显示系统，对投影图像进行软件边缘融合处理，通过计算机集群技术，均衡动态负载的平衡，加速海量数据的显示渲染速度，轻松创建沉浸式立体显示。

▶ 人机工程验证

可直接应用多种动作捕捉，包括光学捕捉系统，导航系统，头戴式显示器等，并实时进行移动、装配、干涉分析。

▶ 强大兼容特性

无缝支持多达200种各行业的应用程序，以及所有基于OpenGL渲染技术的软件。 

▶ 融合软件画面分析比较

真对所支持的多种开发软件能够进行画面融合，无需任何模型数据转化，有效消弥不同开发软件的落差，成功保有原始数据来进行比较与修正。

功能模块详述：

TechViz XL Driver 多通道显示基础平台

TechViz XL以高效的图形图像处理技术为基础，可以直接将当前工作中使用的应用程序进行超高分辨率的可视化，而且支持多种VR显示方案（包括头戴式显示器、单通道立体显示系统、多通道立体显示系统、电视墙、CAD WALL 、CAVE 、DOME … …），并可对显示图像进行软件边缘融合处理，轻松的创建1：1等比例显示画面。同时也可以为无立体功能的3D应用程序创建主动和被动立体画面。

TechViz XL可直接或者通过VRPN接入各种VR硬件设备，结合导航功能（Navigation Option）和跟踪功能（Tracking Option），可以进行视角导航、位置跟踪、设备定位等交互式操作。

Navigation Option 基本导航模块

在基本导航功能模块下，用户可以在显示系统中使用三维鼠标、游戏手柄或飞行摇杆等操控设备对系统视角或产品模型进行自由导航，还可以将应用程序的功能命令与设备进行关联，进行软件功能操作和产品模型操控。

Tracking Option 高级跟踪模块

在高级跟踪功能模块下，用户可以结合高级的运动跟踪系统（如A.R.T.，InterSense，Vicon...）进行人体位置跟踪或设备位置导航，可以为现有的3D应用程序创建沉浸式体验，而且适用于多种显示系统（被动立体显示器，主动立体显示器，投影幕，全息式工作台，头戴式显示器，CAVE...)。

DMU 1 数字样机模块1:

DMU1允许用户直接在模型上使用导航定位设备。它的功能包括书签记录，测量模型两点间距，剖切面和缩放：书签功能，用户可以录制了一套模型位置视图，并在另一审查会议上应用讨论。测量功能，用户可以在模型上选择两个点，并测量这两点间的距离。切面功能，用户可以放置和移动剖切面，来观察被切割模型内部的情况。缩放功能，用户可以改变模型交互观察的比例，从而得到更好的视角以及更详细的信息。

DMU 2 数字样机模块2:

DMU2为高级用户增添了互动屏幕快照，隐藏和显示零部件，在模型上放置粘性注释：快照功能，用户可以对当前模型视图进行模型截图，并保存为图像文件（ JPG格式， png格式，gif格式...)。隐藏和显示零部件功能，用户可以选择交互一些地区的示范和隐藏他们有更深入的了解的重要组成部分的模型。注释功能，用户可以将交互式的注释放置在模型上来指出具体的问题，便于在讨论期间进行审查。

Virtual Assembly虚拟装配功能：

可以对模型的某个零部件进行交互式移动，浏览拆装过程中的碰撞情况并且对路径进行记录，可为再次装配做进一步的研究。可以对用户进行装配、拆卸、维修、技术支持和操作培训的训练。

Fusion应用程序融合功能：

可以实时的在同一画面中融合显示不同3D制图软件的多个3D场景。可以将CAD的本地数据、庞大模型以及脚本数据合成到一个模拟器之中进行审核。

Video Recording视频录制功能：

可以帮助用户将所有的动作以及模型导航视图以高清电影（AVI）的形式记录下来。可以帮助用户进行任务报告的审查，培训或制作产品文档。

Middle VR多通道软件系统

产品链接：http://www.axis3d.com.cn/product/103-cn.html

Middle VR是为轻松创建任何类型的多显示器、多GPU、多计算机应用程序所服务的专业工具。

图形系统

CAVE，immersive Cube

虚拟制片中的虚拟舞台

VisBoX的VISCube

Powerwall

弯曲和混合曲面屏

Middle VR配置

轻松配置任何系统

轻松设置3D追踪器

自动检测群节点

简单搭载应用程序

弯曲和混合的曲面屏幕

MiddleVR支持弯曲和混合曲面屏幕。

3D追踪器

A.R.T DTrack，Flystick2
Vicon

NaturalPoint Optitrack

Vive控制器/跟踪器

Ncam, Stype, Mo-sys, Vanishing point (beta)

Intersense IS-900

通过使用VRPN还能兼容更多设备

软件特点

Framelock、genlock、swaplock

设置简单

支持Direct3D 11和Direct3D 12

支持3D立体眼镜

支持URP和HDRP

支持高动态范围（HDR10+）

支持直接从Unity Editor预览和调试多显示器、集群和立体效果

显卡要求

兼容任何新的AMD、NVidia Geforce或Quadro显卡：A, RTX, K, M, P, GV …

软件兼容

兼容Unity 2020 LTS版至Unity 2023.1版

兼容Windows 10和Windows 11

无限多显示器

MiddleVR支持以下所有用于多显示器和集群渲染的硬件架构：

一台电脑，一块显卡，多台投影仪或者LED。

一台电脑，多块显卡，多台投影仪或者LED。

多台电脑，多块显卡，多台投影仪或者LED。

Barco UDM-4K22投影机

产品链接：http://www.axis3d.com.cn/product/104-cn.html

21000 流明、4K UHD、三片 DLP 数字大型场馆投影机。

产品特点

轻巧的 22K 激光投影机 

坚固的设计带来了较高的剩余价值 

利用巴可PMS投影机管理套件进行远程设备群管理和连接 

通过单步处理统一 Pulse 电子平台

Barco UDM-4K22投影机重量不超过50 千克。而且紧凑轻巧设计为您节省了很多安装时间，并减少了运输和人工成本，而这绝不会影响投影的质量或亮度。UDM-4K22 具有 4K UHD 分辨率和 21000 流明的亮度输出，通过激动人心的色彩创造了令人印象深刻的 4K 体验。UDM 投影机为市场上的 22K 激光荧光粉投影提供了超宽广的色谱，其表现优于 Rec. 709 色彩空间。

运行效率 

通过市场上范围超大的镜头位移以及有助于投影机在设置过程中平稳地安装和集成的大量其他外围设备，将您的创造力提升到前所未有的水平。巴可独特的 FLEX2 功能让您可以针对特定的演示调整并锁定亮度水平或分辨率。模块化设计支持现场快速维护和轻松维修。

Pulse 电子平台

借助巴可 Pulse 专有的单步处理技术，变形、缩放和 4K UHD 处理仅需一步即可完成。有何成果？超清图像、市场领先的超低延迟以及比同类解决方案更短的暗场时间。

连接性

UDM 是巴可系列中第一台完全互连的投影机。通过巴可PMS投影机管理套件控制面板和远程日志文件访问，您可以更快、更有效地进行故障排除。通过安全的基于云的平台和集成式 3G 连接，可以随时随地管理投影机组的亮度设置并跟踪运行状况。

使用寿命长

凭借其稳健性和明智的材料选择，您可以相信 UDM 能够承受路上的颠簸。由于采用激光荧光粉光源，灯泡的相关成本和维护以及图像闪烁问题都不复存在。巴可出色的集成激光冷却可防止过热，而 恒定光输出 功能可确保投影机在使用寿命内具有恒定的亮度和颜色。

UDM-4K22 的 A+ 级生态评分

UDM 系列在巴可的生态评分方法的许多层面上都表现出色。电源管理功能的实施和可用的 ECO 模式使这款投影机更节能。其他亮点包括可实现高效物流的优化包装设计以及可回收包装材料的使用。总之，UDM 针对模块化和未来可升级性进行了优化。

ART TRACKPACK/E 光学动作捕捉相机

产品链接：http://www.axis3d.com.cn/product/66-cn.html

新TRACKPACK/ E相机是中型范围追踪的较佳解决方案。TRACKPACK/ E拥有60m3的视锥体积，不仅可以替代ART以前的TRACKPACK，还提供更多的性能使其成为当之无愧的升级产品。TRACKPACK/ E可与ARTTRACK5和ARTTRACK5/ C兼容，用户可以添加多达8个摄像头到ART的控制器上。

性能

• 高达120赫兹帧频

• 传感器分辨率110万像素

• 单根电缆

• 无噪音，无风扇

• 内置的红外闪光（NIR，850纳米）

• 调制闪光灯活动标记同步

• 标准焦距：F =3.5毫米

产品规格

测量原理：6自由度红外光学跟踪摄像头，适用于被动或主动标记

红外光源

不可见红外源：850纳米

闪光强度：可调

性能

传感器分辨率：1.1百万像素

帧速率：高达120赫兹

视锥：60m³

电缆连接：通过千兆以太网接口，RJ45，PoE供电的单电缆解决方案，高达100米的电缆

电压：57 V供电

功率：5W

相机规格

尺寸：70 mm x 58.4 mm x 96.5 mm

重量：475 g

应用范围

适用于工业环境，虚拟现实环境，工业仿真，科研教育等人体动作捕获领域。

A.R.T. Flystick2 无线交互设备

产品链接：http://www.axis3d.com.cn/product/64-cn.html

Flystick2是一款用于虚拟现实应用领域的无线式交互设备，是以往Flystick的更新产品。该产品升级为6个按钮并配有模拟操纵杆。

DTrack软件用于控制Flystick2按钮和操纵杆，并使用6自由度输出数据使其相互关联，从而使得全部数据的匹配过程变得简便而轻松。

Flystick2 包含：

• 1个充电电源（100-240伏，50-60赫兹）

• 1个电池组

• 1台发射器

“多用户选项”是专门为使用一个以上Flystick2的虚拟现实及增强现实应用而设计的功能，至多支持10名用户使用Flystick2和头部装置（通常安装在眼镜上）。DTrack软件可以对所有用户进行跟踪，但只输出一个用户的数据对（Flystick2和头部装置）。只需要按下FlyStick按钮便可轻松切换用户。

当两个或多个（至多包含10个）Flysticks同时参与到整个跟踪系统中时，可将多用户选项作为DTrack（需另收费）的一个软件模块进行使用。

安全建议：

• 可充电电池仅可使用包装中所提供的充电器。

• Flystick2出货前必需先取出电池，冲击或震动可致无线电发射器的启动。

• 可充电电池必须插入有极性指示的电池组中。

• 注意：如果使用错误型号的电池可有爆炸危险！

• 废旧电池根据政府相关法规处理。

套件包括：

• 1个电池组，包括3个标准AAA充电电池

• 1个电池充电器（100-240伏，50-60赫兹）

• 1个USB无线收发器

• 1 根USB延长线

• 1个六角扳手（2毫米）

Flystick2 的控制元件：

Flystick2 配备一个触发器、四个按钮和一个模拟操纵杆提供额外的按钮功能。Flystick2的所有控制可同时使用。

Flystick2有两个LED指示灯表示信号状态：

• 绿色闪光...数据已经发送成功

• 黄色闪光...数据尚未发送成功

• 周期性黄色闪光...表示电池电量低 - 请尽快充电

• 持久黄色...注册阶段

控制器接通之前USB无线收发器必需先插入ARTTRACK控制器（ATC）得任何USB端口。在操作过程中，请不要拔掉USB无线电收发器。

技术特征

• 该产品升级为6个按钮并配有模拟操纵杆

• DTrack软件用于控制Flystick2按钮和操纵杆，并使用6自由度输出数据使其相互关联，从而使得全部数据的匹配过程变得简便而轻松。

• 至多可同时使用4个Flystick

• 使用ISM频段的USB无线电收发器进行控制器的无线数据传输

• 拥有有线和无线传输两种形式

• Flystick2输出的数据可由trackd、VRPN、VR Juggler和大多数具有直接接口的应用程序接收

产品规格

• 无线电模块类型ID：IEEE 802.15.4

• 频率：ISM频段可用：2400.00 – 2483.50兆赫；8通道

• 传输功率：1

• Flystick2充电电池：3节标准AAA电池可持续工作10小时以上

发射器

• 可与PC机连接：以太网

• 供应电源：外部电源24V直流，400米

• 大小：约20×10厘米

• 重量：约280g

应用范围

适用于虚拟现实、医疗、工业、动作捕捉、科研等诸多领域。