虚拟现实、视景仿真、系统仿真工作站配置全集

时间:2016-10-13   来源:   网友评论:0   人气: 426 作者:

主要内容

第一篇 虚拟现实(视景仿真、系统仿真、可视化)系统介绍

第二篇 虚拟现实系统对硬件技术要求

第三篇 行业应用VR工作站配置方案

VR应用一~视景仿真与训练工作站配置方案

VR应用二~基础设施与建筑虚拟现实工作站配置方案

VR应用三~地球物理可视化工作站配置方案

VR应用四~虚拟设计与制造仿真工作站配置方案

VR应用五~基于VR-GIS应用工作站配置方案

VR应用六~全景视频实时拼接工作站配置方案

 

第一篇 虚拟现实VR (视景仿真、虚拟仿真) 系统介绍

在行业应用领域,虚拟现实技术有着广阔的市场需求,如工业产品设计、基础设施三维可视设计、三维虚拟装配、宇宙与地球探索、分子原子结构研究、数字影像测量与处理、飞行视景仿真模拟、地质灾害、3D视频后期/现场处理、医学研究等,VR为人类提供研究、分析与解决问题最佳工具.

 

市场上热闹的众多穿戴式VR头盔商家、显卡厂家、VR系统集成商介绍其产品如何先进、如何黑科技,介绍图形工作站硬件重要性稀少或放在极不重要位置,对其硬件配置介绍含糊不清,给使用者造成严重误导

 

(一)  什么是虚拟现实VR(视景仿真、虚拟仿真)?
01.jpg

 

虚拟现实(VR)从应用角度讲,是利用计算机图形生成技术从空间和位置上以交互方式虚拟出三维场景 (视觉)、声音(听觉)、触觉甚至是嗅觉的感受,从而达到身临其境的效果

 

从技术角度讲,是由高性能计算机系统(单机或机群)、显示输出设备(视觉)、位置和触觉跟踪采集输入设备(触觉)、软件引擎系统等组成,以交互方式,通过输入设备手工操控计算机,由软件引擎生成三维场景,在输出设备上显示出一种沉浸式三维视景的技术.

 

() 虚拟现实系统介绍

虚拟现实系统似乎就是一个穿戴式VR眼镜+电脑或手机,其实它是由计算机硬件、操作系统、软件引擎组成的,3D头戴式眼镜+手机+视频组成的VR仅仅看看视频,更多的VR行业应用,需要大量的图形生成计算,手机图形计算性能和电脑速度无法相比,此外头戴式显示器也有很大的局限,无法满足更高分辨率的场景需要

2.1 VR硬件部分

NO

类别

主要设备

功能介绍

1

图形生成设备

图形生成系统

由单台或多台图形工作站组成

2

输出设备

(视觉)

头戴式VR显示器

基于双眼视差Binocular Parallax原理,通过计算机技术和显示成像技术对左右眼分别提供一组视角不同的画面,提供一个双眼视差的环境,从而让人感觉到立体画面

HTC ViveOcclus Rift、视觉3d+头部跟踪+手持设备跟踪

 

 

三维显示器,投影机,

3D立体显示技术主要依靠投影技术和显示器技术来实现的

裸眼3D显示器

 

3

输入设备(触觉)

力反馈设备

利用高精度机械马达的反作用力和各种传感器配合完成

 

 

动作捕捉或位置跟踪

利用红外光学实时反射或陀螺仪传感器或超声波传感器对人体动作的捕捉完成

 

 

数据手套或手势跟踪控制

 

 

 

眼动追踪,脸部跟踪

 

 

 

体感设备,座椅等

Xbox,索尼的体感

4

输入设备(听觉)

立体声道,环绕,

5.1以上声道音响设备

5

输入设备(嗅觉)

 

 

 

2.2 VR软件支撑环境

(1)    操作系统:LinuxWindows

2 软件开发引擎:

商业平台:如Vega PrimeVirtoolsUniGineEon RealityUnity3DUnrealCry Engine

开源平台:如ORGEOSGOpenGVSVtreeBlink 3DDX Studio

(2)    各种数据库:地形地貌、地理信息、图象纹理、气动数据、武器性能参数、导航数据、气象数据、背景干扰及通用模型等

 

 

2.3 虚拟现实系统显示方式

1)头戴式虚拟现实系统 (单机单屏)
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典型系统配置:

(1)    图形生成设备: UltraLAB H350H480极速工作站

(2)    输出、输入、位置跟踪设备:如HTC vive

(3)    开发引擎:Unity, Unreal,…

 

主要应用:

CAD的方案可视化设计或虚拟装配、虚拟样机

单人技术模拟培训

人体医学内部结构研究分析

建筑设计、展现

汽车设计、体验

太空领域探索

分子、原子结构研究分析

 

2)沉浸式(CAVE)虚拟现实系统(单机多屏)
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典型系统设备:

1)图形生成设备: UltraLAB H350H480工作站,数量1台或4

2)输出设备:投影机,数量4个以上

3)输入、位置跟踪设备:投影器,

4)开发引擎:VegaPrimeUnigineOSGORGE

 

典型应用

飞行驾驶模拟培训

航海驾驶模拟训练

电力系统仿真模拟

材料模拟分析

 

3)分布式机群虚拟现实系统(多机多屏)
04.jpg


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这种图形集群系统,通常场景宽阔、复杂、超高分辨率,计算量巨大,单机无法胜任,需要多台图形工作站分工同步实时计算完成

 

典型VR系统组成:

(1)    图形生成设备: 图形工作站,数量4台以上

IG:推荐H350 主机:推荐H480GX480P

2)输出设备:投影机,数量:4个以上

3)输入、位置跟踪设备:,

4)网络设备: 低延迟高带宽交换机

5)开发引擎:Vegaprime, Unigine

 

典型应用

军事指挥模拟系统

太空领域视景仿真系统

超高分辨率GIS应用系统

地球物理可视化应用系统

 

 () 行业应用VR工作站系统硬件配置

NO

应用分类

高性能计算机

输出设备

定位输入设备

音响系统

操作系统

引擎平台

1

军事模拟训练

cpu4~10

头戴式设备,立体显示

7.1

Win

Unity3D

2

建筑可视化设计

cpu

4~10

头戴式设备,立体现实

2.1

Win

 

3

360度全景视频合成

cpu6核以上

头戴式设备

7.1

Win

专业视频合成软件

4

教学VR

cpu 4核,

高速存储

头戴式设备,立体显示

2.1

Win

 

5

航测遥感数据处理

cpu4核,高速存储

立体显示器+3d眼镜

Win

 

6

分子结构可视化

cpu4

立体显示器+3d眼镜

WinLinux

 

7

虚拟装配可视化

cpu4~8核,图卡

3d显示器或多屏显示器+3D眼镜

WinLinux

 

8

飞行视景仿真系统

4~10核,单cpu,图卡,低延迟高速存储

三屏显示器+3D眼镜

7.1

Linux

 

9

地震资料解释可视化

海量高速高带宽存储,10核,图卡

多屏显示器+3D眼镜

Linux

 


 

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