多投影面沉浸式虚拟环境及其应用

    下面我们将介绍几种典型的多投影面沉浸式系统:

    2.1 大连海事大学的大型船舶操纵模拟系统[19][20]

    大连海事大学航海技术研究研究所的大型船舶操纵模拟系统有教练员站、主本船及若干个副本船构成，采用分布式交互仿真的设计思想，通过高速以太网，将系统的各个计算机相互连接，本船之间通过三维视景和雷达图像互见。主本船视景系统采用环形大屏幕投影，能提供7 个通道2700大视场角视景。副本船视景系统能提供3 个通道1200 水平视场角视景。视景系统中的每个通道的视景由一台高性能的PC 生成，中间通道向视景的各边通道计算机发送帧同步信息，包括本船的纵摇、横摇角度、本船的航向和位置及太阳的高度和方位等。该系统能提供驾驶台资源管理和团队工作、不同海况、天气能见度条件下的船舶操纵、雷达标绘/ARPA 训练、码头、航道设计模拟、事故调查、通航安全模拟。

    2.2 浙江大学CAD&CG国家重点实验室的PCCAVE系统[11]

    浙江大学CAD&CG 国家重点实验室的PCCAVE 系统的研究动机是以高性能联网PC 替代传统CAVE 系统中昂贵的图形工作站,使得系统的造价能够大幅度的降低.在我们的设计方案中,以4 架高性能连网PC 作为一个并行计算系统,替代传统CAVE 配置中昂贵的SGI Onyx2 图形工作站.在图形显示方面采用高质量的主动式立体显示模式,每架PC 分别负责CAVE 系统中一个投影面的立体影像绘制工作.如下图所示整个系统是建立在100Mbps 以太网上,各PC 节点间由通信系统负责网络数据交换,图形系统负责投影面立体影像的生成; SwapLock( 帧缓存同步) 与GenLock(垂直刷新同步)部分协调各节点的运作,保证系统的整体同步性.其中一台PC 作为主节点,负责系统的激活以及用户交互数据的处理工作. 在硬件方面,采用双INTELXeon 1.7G、1G PC800 RDRAM 以及3DLab Wildcat 5110 显卡作为高性能PC 的配置,具有强大的运算及图形处理能力,Wildcat 显卡支持以4 帧缓存区产生真实立体影像及硬件GenLock 同步(垂直刷新同步).网络连接建立在100Mbps 高性能以太网络及交换机的基础上.