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申请/专利权人：北京图安世纪科技股份有限公司

摘要：本发明提供了一种沉浸式虚拟仿真实验平台及方法，通过基于多通道视景同步技术和立体显示技术，对投影显示简易房间进行投影搭建，得到沉浸式虚拟投影房间，为虚拟环境的模拟提供基础，通过对沉浸式虚拟投影房间的用户进行关键部位标记，利用光学动捕相机对标记点进行监测，根据监测结果还原用户的动作姿态，为用户提供更好的视觉效果，通过进行三维建模，将三维模型导入沉浸式虚拟投影房间中，得到虚拟环境，使得用户可以更好的感知自己的身体，保证完全沉浸在一个被立体投影画面包围的高级虚拟仿真环境中，获得一种身临其境的高分辨率三维立体视听影像的交互感受，并且只需佩戴眼镜等轻便设备，减少用户的身体负担，给用户带来更好地体验。

主权项：1.一种沉浸式虚拟仿真实验平台，其特征在于，包括：投影搭建模块，用于基于多通道视景同步技术和立体显示技术，对投影显示简易房间进行投影搭建，得到沉浸式虚拟投影房间；光学动捕模块，用于对沉浸式虚拟投影房间的用户进行关键部位标记，利用光学动捕相机对标记点进行监测，根据监测结果还原用户的动作姿态；场景搭建模块，用于基于虚拟仿真任务，结合真实环境，进行三维建模，将三维模型导入沉浸式虚拟投影房间中，得到虚拟环境；辅助仿真模块，用于基于3D输入设备，空间位置追踪器和声音设备对虚拟环境进行辅助仿真；所述投影搭建模块，包括：测量单元，用于对投影显示简易房间进行测量和计算，确定投影显示简易房间的三维数据特征；参数确定单元，用于基于投影显示简易房间的三维数据特征，确定对多台立体投影机的放置位置和投影参数；投影单元，用于按照多台立体投影机的放置位置和投影参数，对投影显示简易房间进行投影搭建，得到沉浸式虚拟投影房间；所述参数确定单元，包括：相对关系确定单元，用于从投影显示简易房间中获取每个投影几何面的尺寸数据，并获取所有投影几何面之间的相对位置关系；位置确定单元，用于为每个投影几何面配置一台立体投影机，并确定立体投影机的放置位置区域范围，基于立体投影机的传感器尺寸和焦距从放置位置区域范围中选取最佳位置作为对应立体投影机的放置位置；初始参数确定单元，用于确定立体投影机的放置位置与对应投影几何面的相对距离和相对方位，并基于相对距离和相对方位，结合投影图像质量要求，确定立体投影机的初始投射参数；特征确定单元，用于按照所述初始投射参数对投影几何面进行投影，得到每个投影几何面对应的投影图像特征，并基于所有投影几何面之间的相对位置关系，确定相邻两个投影几何面之间的图像衔接特征；坐标确定单元，用于建立对所有投影几何面的三维空间坐标系，并确定图像衔接特征在三维空间坐标系的坐标参数；约束关系确定单元，用于基于预设投影图像要求，确定图像衔接特征之间的位置约束关系，从坐标参数中提取与验证预设投影图像要求相关的目标坐标参数，并判断所述目标坐标参数是否满足位置约束关系；若是，表示按照所述初始投射参数对投影几何面进行投影的投影结果满足预设投影图像要求，将初始投射参数作为对多台立体投影机最终的投影参数；否则，表示按照所述初始投射参数对投影几何面进行投影的投影结果不满足预设投影图像要求，需要对初始投射参数进行调整；所述场景搭建模块，包括：数据预处理单元，用于从虚拟仿真任务中获取真实环境数据，对所述真实环境数据进行预处理，得到适用于虚拟仿真实验平台的标准真实环境数据；精度确定单元，用于从虚拟仿真任务中获取虚拟环境显示参数要求，并基于虚拟环境显示参数要求，确定对标准真实环境数据的建模精度；建模单元，用于按照所述建模精度，对标准真实环境数据进行三维建模，得到三维模型，并确定三维模型中的环境特征的三维坐标数据；配准单元，用于获取浸式虚拟投影空间的基准三维坐标数据，将所述三维坐标数据与基准三维坐标数据进行配准，得到配准结果；降维单元，用于获取浸式虚拟投影空间中每个投影几何面的基准二维坐标数据，结合配准结果，将所述三维坐标数据向对应的投影几何面进行投影，得到投影后的目标二维数据；重合单元，用于将所述基准二维坐标数据与目标二维数据进行重合，得到虚拟环境；所述辅助仿真模块，包括：输入设备单元，用于将多自由度和多导航设置键的3D鼠标导入至虚拟环境中，基于虚拟仿真需求，对虚拟环境中的虚拟物体进行操作；位置追踪单元，用于将空间位置追踪器设置于用户佩戴的定位眼镜中，将用户在虚拟环境中的位置和朝向，以及观察位置发送至显示控制系统中；声音采集单元，用于对虚拟环境中的声音进程采集，并将采集结果发送至播放系统中进行播放。

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