元宇宙实验室建设的主要目的是通过高度沉浸式虚拟现实环境,实现复杂人机交互系统的模拟、测评与研究,为多领域提供科学的数据支撑与优化方案。具体体现在以下几个方面:
1.技术基础:CAVE系统(洞穴状自动虚拟环境)基于多通道视景同步技术和3D立体成像技术,构建了一个大型沉浸式虚拟现实环境。这个环境由围绕观察者的多个投影或LED墙面组成,提供房间大小的立方体结构显示空间,使参与者能够全沉浸在一个被立体画面包围的高级虚拟仿真环境中。
2.体验效果:参与者戴上立体眼镜和头部跟踪设备,其视点位置实时反馈到计算机系统,从而体验到身临其境的感觉。这种沉浸式体验有助于更真实地模拟现实世界中的复杂场景和交互过程。
二、支持复杂人机交互系统的模拟与测评
1.模拟能力:能够模拟各种复杂的人机交互系统,包括但不限于工业设计、建筑设计、交通驾驶、军工国防等领域。通过虚拟现实技术,实验室可以构建出近似真实场景的测评环境,为各种人机界面的设计和优化提供有力支持。
2.测评功能:实验室利用多通道人机环境测试云平台进行主客观人机交互测试与评价。通过采集和分析参与者在虚拟环境中的行为数据、生理数据等多维度信息,实验室能够定量评估人机交互的效果和装备的人因设计水平。
三、元宇宙实验室为多领域提供科学的数据支撑与优化方案
1.数据采集与分析:具备强大的数据采集和分析能力。它能够实时同步采集人机环境多维度数据,包括主观评价、时空行为、眼动、生理、脑电、脑成像、交互行为、动作捕捉、面部表情等。这些数据为科学研究和设计评价提供了完整的数据指标。
2.优化方案:基于采集到的数据,实验室能够进行深入的分析和研究,从而提出针对性的优化方案。例如,在工业设计领域,实验室可以通过模拟不同设计方案下的用户交互过程,评估设计的可用性和用户体验,为设计师提供改进建议。在建筑设计领域,实验室可以模拟不同建筑空间布局对用户行为和心理的影响,为建筑师提供优化设计方案的依据。
四、推动技术创新与产业发展
1.技术创新:元宇宙实验室的建设推动了虚拟现实技术、人机交互技术、多模态数据同步采集与分析技术等领域的创新和发展。这些技术的创新不仅提升了实验室自身的科研水平,也为相关领域的技术进步提供了有力支持。
2.产业发展:实验室的建设还促进了相关产业的发展。例如,在工业设计、建筑设计、交通驾驶等领域,实验室的测评和优化方案有助于提升产品的质量和用户体验,从而推动这些产业的升级和发展。
