자동 가상 환경 보호

Cave automatic virtual environment
동굴

Cave Automatic Virtual Environment(재귀적 약자 CAVE로 더 잘 알려져 있음)는 프로젝터가 방 크기의 큐브 벽 3개에서 6개 사이로 향하는 몰입형 가상 현실 환경입니다.그 이름은 또한 철학자가 지각, 현실, 그리고 환상을 숙고하는 플라톤 공화국의 동굴에 대한 우화와도 관련이 있다.

일반적인 특징

첫 번째 CAVE는 Carolina Cruz-Neira, Daniel J. Sandin, Thomas A에 의해 발명되었다. 1992년 [1]일리노이 대학교 시카고 전자 시각화 연구소의 DeFanti.CAVE는 일반적으로 큰 방 안에 있는 비디오 극장입니다.CAVE의 벽은 일반적으로 후면 투사 스크린으로 구성되지만 평면 패널 디스플레이가 보편화되고 있습니다.바닥은 아래쪽 투영 화면, 아래쪽 투영 화면 또는 평면 패널 디스플레이입니다.투사 시스템은 가까운 거리에서 볼 수 있기 때문에 매우 고해상도이며, 현실의 환상을 유지하기 위해서는 매우 작은 픽셀 크기가 필요합니다.사용자는 CAVE에서 생성된 3D 그래픽을 보기 위해 CAVE 내에서 3D 안경을 착용합니다.CAVE를 사용하는 사람들은 공중에 떠 있는 듯한 물체를 볼 수 있고, 실제로 그들이 어떻게 생겼을지에 대한 적절한 시야를 얻으면서 그 주위를 걸을 수 있다.이것은 처음에는 전자기 센서에 의해 가능했지만, 적외선 카메라로 전환되었다.초기 CAVE의 골격은 전자 센서와의 간섭을 최소화하기 위해 나무와 같은 비자성 물질로 제작되어야 했습니다. 적외선 추적으로 변경됨으로써 그러한 한계를 없앴습니다.CAVE 사용자의 움직임은 일반적으로 3D 안경에 부착된 센서에 의해 추적되며, 비디오는 시청자의 관점을 유지하기 위해 지속적으로 조정됩니다.컴퓨터는 CAVE의 이 측면과 오디오 측면을 모두 제어합니다.CAVE에는 일반적으로 여러 개의 스피커가 여러 각도로 배치되어 있어 3D 비디오를 [citation needed]보완하는 3D 사운드를 제공합니다.

테크놀로지

생생한 비주얼 디스플레이는 CAVE 외부에 위치한 프로젝터에 의해 작성되며 CAVE 내 사용자의 물리적 움직임에 의해 제어됩니다.모션 캡처 시스템은 사용자의 실시간 위치를 기록한다.입체 LCD 셔터 글라스는 3D 영상을 전달한다.컴퓨터는 모션 캡처 데이터를 기반으로 사용자의 눈 각각에 하나씩 한 쌍의 이미지를 빠르게 생성합니다.안경은 프로젝터와 동기화되어 각 눈이 올바른 이미지만 볼 수 있습니다.프로젝터는 큐브 밖에 배치되어 있기 때문에, 미러는 프로젝터에서 스크린까지의 거리를 단축하기 위해서 자주 사용됩니다.하나 이상의 컴퓨터가 프로젝터를 구동합니다.데스크톱 PC 클러스터는 비용이 적게 들고 실행 속도가 빠르기 때문에 CABE 실행에 널리 사용됩니다.

CAVE 어플리케이션용으로 특별히 설계된 소프트웨어 및 라이브러리를 사용할 수 있습니다.장면을 렌더링하는 몇 가지 기술이 있습니다.현재 사용되는 세 가지 인기 장면 그래프가 있습니다.OpenSG, OpenSceneGraph 및 OpenGL Performer.OpenSG 및 OpenSceneGraph는 오픈 소스입니다.OpenGL Performer는 무료이지만 소스 코드는 포함되어 있지 않습니다.

눈금 매기기

왜곡되거나 어긋나지 않는 이미지를 만들려면 디스플레이와 센서를 보정해야 합니다.보정 프로세스는 사용 중인 모션 캡처 기술에 따라 달라집니다.광학 또는 관성 음향 시스템은 추적 시스템에서 사용하는 0과 축만 구성하면 됩니다.(첫 번째 동굴에서 사용된 것과 같은) 전자기 센서의 보정은 더 복잡하다.이 경우 사람들은 3D로 영상을 보는 데 필요한 특수 안경을 쓸 것이다.프로젝터는 1피트 간격으로 여러 개의 1인치 박스로 CAVE를 채웁니다.그리고 나서, 그 사람은 중앙에 커서가 있는 "초음파 측정 장치"라고 불리는 기구를 가지고, 커서가 투영된 상자와 시각적으로 일직선이 되도록 장치를 위치시킨다.이 과정은 거의 400개의 다른 블록이 측정될 때까지 계속됩니다.커서가 블록 내부에 배치될 때마다 컴퓨터 프로그램은 해당 블록의 위치를 기록하고 다른 컴퓨터로 해당 위치를 전송합니다.포인트가 정확하게 보정되면 CAVE에 투영된 이미지에 왜곡이 발생하지 않습니다.이를 통해 CAVE는 사용자의 위치를 정확하게 식별하고 사용자의 움직임을 정밀하게 추적할 수 있으므로 프로젝터는 [2]CAVE 내의 인물 위치에 따라 이미지를 표시할 수 있습니다.

적용들

원래 CAVE의 개념이 다시 적용되어 현재 다양한 분야에서 사용되고 있습니다.많은 대학이 CAVE 시스템을 소유하고 있습니다.CAVE에는 다양한 용도가 있습니다.많은 엔지니어링 회사가 제품 [3][4]개발을 강화하기 위해 CAVE를 사용합니다.물리적 부품에 비용을 들이기 전에 부품의 프로토타입을 제작 및 테스트하고 인터페이스를 개발하며 공장 배치를 시뮬레이션할 수 있습니다.이를 통해 엔지니어는 제품 전체에서 부품이 어떻게 동작하는지 더 잘 이해할 수 있습니다.CAVE는 또한 건설 [5]분야의 협업 계획에서도 점점 더 많이 사용되고 있습니다.연구자들은 CAVE 시스템을 사용하여 보다 접근성 있고 효과적인 방법으로 연구 주제를 수행할 수 있습니다.예를 들어, F-16 [6]항공기 착륙 훈련 대상 조사에 CAVE가 적용되었다.

UIC의 EVL 팀은 2012년 [7]10월에 CAVE2를 출시했습니다.원래 CAVE와 마찬가지로 3D 몰입형 환경이지만 투영 방식이 아닌 LCD 패널을 기반으로 합니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Cruz-Neira, Carolina; Sandin, Daniel J.; DeFanti, Thomas A.; Kenyon, Robert V.; Hart, John C. (1 June 1992). "The CAVE: Audio Visual Experience Automatic Virtual Environment". Commun. ACM. 35 (6): 64–72. doi:10.1145/129888.129892. ISSN 0001-0782.
  2. ^ "Archived copy". Archived from the original on 2007-01-09. Retrieved 2006-06-27.{{cite web}}: CS1 maint: 제목으로 아카이브된 복사(링크)
  3. ^ Ottosson, Stig (1970-01-01). "Virtual reality in the product development process". Journal of Engineering Design. 13 (2): 159–172. doi:10.1080/09544820210129823.
  4. ^ Product Engineering: Tools and Methods Based on Virtual Reality. 2007-06-06. Retrieved 2014-08-04.
  5. ^ Nostrad (2014-06-13). "Collaborative Planning with Sweco Cave: State-of-the-art in Design and Design Management". Slideshare.net. Retrieved 2014-08-04.
  6. ^ Repperger, D. W.; Gilkey, R. H.; Green, R.; Lafleur, T.; Haas, M. W. (2003). "Effects of Haptic Feedback and Turbulence on Landing Performance Using an Immersive Cave Automatic Virtual Environment (CAVE)". Perceptual and Motor Skills. 97 (3): 820–832. doi:10.2466/pms.2003.97.3.820. PMID 14738347.
  7. ^ EVL (2009-05-01). "CAVE2: Next-Generation Virtual-Reality and Visualization Hybrid Environment for Immersive Simulation and Information Analysis". Retrieved 2014-08-07.

외부 링크

Wikimedia Commons에는 Cave 자동 가상 환경과 관련된 미디어가 있습니다.
  • Carolina Cruz-Neira, Daniel J. Sandin, Thomas A.드판티「서라운드 스크린 프로젝션 베이스의 가상 현실:CAVE의 설계와 구현", SIGGRAPH'93: 제20회 컴퓨터 그래픽스 및 인터랙티브 기술에 관한 연차총회, 135~142, DOI: 10.1145/166117.166134