Techviz：沉浸式房间与Cave系统 ，发掘VR技术的商业潜力

Techviz：沉浸式房间与Cave系统 ，发掘VR技术的商业潜力

想象一个虚拟和真实之间的界限模糊的房间，你只需戴上 VR 眼镜走进去，在一个甚至还没有建成的新原型周围走动。这是身临其境的房间和VR CAVE。两者都在许多行业提供无穷无尽的业务应用程序，从产品设计原型到安全培训和复杂的数据分析。

在本文中，我们将深入探讨沉浸式房间，探索它们的技术特性、它们与 VR 头戴式显示器的区别，以及如何设置它们。

什么是沉浸式房间？

沉浸式房间是使用高端技术让用户沉浸在虚拟世界中的物理空间。它通过三维背投屏幕或LED墙与跟踪设备的配合，为用户营造逼真的三维虚拟环境。

沉浸式房间和 VR CAVE 有什么区别？ 

CAVE这个词是Cave Automatic Virtual Environment（洞穴自动虚拟环境）的缩写。第一个 CAVE 于 1992 年由芝加哥伊利诺伊大学电子可视化实验室的 Carolina Cruz-Neira、Daniel J. Sandin 和 Thomas A. DeFanti 开发。

 VR Cave 是一个身临其境的房间——通常是一个 3x3x3 米的立方体 VR 空间，包含在一个更大的房间内。使用时，它处于完全黑暗中，有助于营造完全身临其境的体验。它至少由两个“面”组成，但最多可以有六个，包括天花板、地板和四面墙。

沉浸式房间有哪些不同类型？

有几种常用的洞穴自动化虚拟环境 (CAVE)，每种都有其独特的特性和优势。以下是世界各地的组织和大学安装的 VR 洞穴的非详尽列表。 

2 面CAVE 

这个 VR CAVE 使用两堵墙形成一个角落。它有助于可视化 CAD 中定义的对象和环境的 3D 实物大小图像，从而创建虚拟工作空间。这是一种更实惠的沉浸式房间解决方案，但在沉浸感方面可能会受到限制。

3 面标准 CAVE 

这个 VR CAVE 是由两堵墙和一块地板形成的一个角落。它比两侧的 CAVE 更具沉浸感，非常适合空间有限但仍希望开发 3D 虚拟现实可能性的公司。 

3 面开放CAVE

这个CAVE不是一个立方体形的沉浸式房间，而是三个135度角的投影面，提供视野开阔的全景影像。它是 VR 会议、3D 模拟或广角观看的理想解决方案。

4 面 CAVE

随着越来越多的公司依赖 VR，4面 CAVE 正以某种方式成为行业标准。它由 3 个侧屏和一个地屏组成，旨在限制背投空间。

Cylindrical CAVE

它是一个圆柱形的沉浸式虚拟现实显示器，以 270° 环绕观众，为虚拟世界提供比标准立方体 CAVE 更自然的环境。圆柱CAVE克服了边缘变形的问题。这种几何结构允许多个位于同一位置的 VR 用户同时查看数据并共享重要的决策任务。 

Mobile CAVE

来自巴可的这款 CAVE 系统由 2 个背投屏幕和一个前投落地屏幕组成。主要部件内置于带有梯子和架子的独立航空箱中。如果您需要移动 VR 会话的其他选项，您可以尝试我们的解决方案 Fly&Viz：一个适合手提箱的沉浸式房间。 

CAVE 2

CAVE2 由伊利诺伊大学芝加哥分校 (UIC) 的电子可视化实验室 (EVL) 开发。它是一个混合 VR 系统，混合了两个可视化系统：CAVE 和 OptIPortal——一个可缩放分辨率的显示墙。 

StarCAVE

StarCAVE 由加州大学圣地亚哥分校的 Cal IT 开发。这是一个5面加落地投影VR房。这是一种打印大型模型的方法创建可同时容纳多达 6 位用户的沉浸式房间。总之，为您的特定用例选择合适类型的沉浸式房间非常重要，同时要考虑空间、预算和您想要创建的沉浸式体验类型等因素。

沉浸式房间与 VR 头戴式显示器：哪个更适合您的用例？

在头戴式显示器和沉浸式房间之间没有“优秀”选择。两者各有利弊，但最终的选择取决于你的具体用途。您可以通过不同的因素进行分析：

3D CAD 软件：Creo、Catia、Navisworks...以及您的 3D 模型的大小 

用户数量 - 以及他们是否需要（全部）在同一个地方

如果一些用户是远程工作：您可以选择使用沉浸式房间和 VR 耳机进行协作

技术要求：例如屏幕尺寸、屏幕分辨率、视野 (FOV)、三角形数量...

所需的沉浸度 - 与其他人一起工作时工程师在处理同一模型时，您可能更喜欢不太沉浸的体验，以便传达 VR 装置的空间要求和移动性：独立 VR 耳机（例如 Oculus Quest 2、Microsoft hololens 2）优于系留 VR 耳机（例如 Varjo XR -3、HTC Vive Focus 3) 或便携式 CAVE 以获得更多移动性

您添加的追踪设备：全身追踪服、手部追踪、眼球追踪……

您在 VR 中工作的时间和频率：沉浸式房间不太可能导致比 VR 耳机更晕车。

通过考虑这些因素，您可以就哪种技术最适合您的特定用例做出更明智的决定。

公司如何配备沉浸式房间？

选择合适的沉浸式显示器取决于您的沉浸式房间的大小和您的具体用例。

例如，显示表面越大，您需要的 LED 屏幕投影仪越多，才能以 1:1 的比例查看大型 3D CAD 模型，同时保持高保真度。

使用背投设置沉浸式房间

来自投影仪的图像通过屏幕后面的材料扩散。如果您想避免用户或物体在 VR 空间中投射阴影，这是一个很好的解决方案。但是，您需要选择合适的基材：织物屏幕、玻璃、硬质或半硬质亚克力……

用正投设置一个身临其境的房间

投影仪的图像被反射到屏幕表面。与其他选项相比，这是一种经济高效的解决方案。但这种方式在沉浸式房间内投射阴影的风险较高，可能会出现一些反射问题。

利用LED显示技术搭建沉浸式房间

LED屏幕，直接播放3D模型。与常规的基于投影的 VR 环境相比，此选项通常具有更低的维护和空间要求。

使用 LCD 视频墙设置沉浸式房间

LCD 视频墙还可以直接显示图像，并且通常具有比 LED 更高的光输出，这使得它们可以在大多数照明条件下使用。

检查 PC 配置

基于桌面的虚拟现实需要极高性能的计算机硬件——或带有云 VR 的远程计算——以提供足够的帧速率以获得舒适的体验。以下是我们为支持 VR 的 PC 推荐的规格：

支持 VR 的显卡：NVIDIA GTX 1060 / AMD Radeon RX 480 或更高

CPU：Intel i5-4590 / AMD FX 8350 同等或更高

内存：8GB RAM 或更高

视频输出：兼容 HDMI 1.3 视频输出/DisplayPort 1.2

USB 端口：1 至 4 个 USB 3.0 端口

操作系统：Windows 10

有关此主题的更多信息，请考虑使用 SteamVR 基准工具。此工具测试您的系统的渲染能力，并确定它是否可以以 90fps 的速度运行 VR 内容，以及 VR 内容是否可以将视觉保真度调整到推荐的水平。

使用合适的可视化软件

为确保在沉浸式房间中获得优秀 VR 体验，选择合适的可视化软件至关重要。该软件必须与您的 CAD 应用程序、沉浸式显示设备和 VR 设备兼容。此外，软件的渲染性能必须为观看者提供流畅的视觉体验，无论是 2D 还是 3D 立体深度，都没有任何卡顿。

TechViz软件是为工程量身定制的通用VR解决方案，让您可以直接使用来自200多个兼容应用程序（Catia、Creo、NX、Navisworks等）的3D数据进行VR可视化，并与所有沉浸式房间完全融合兼容的。