CAVE虛擬現(xiàn)實(shí)人機(jī)交互測評實(shí)驗(yàn)室是北京津發(fā)科技股份有限公司基于“人-信息-物理"系統(tǒng)理論，自主創(chuàng)新與配置的大型沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)人機(jī)交互測評實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室以創(chuàng)新的“人-機(jī)-環(huán)境"數(shù)據(jù)云同步技術(shù)為核心，適用于多種研究領(lǐng)域，包括建筑設(shè)計(jì)與環(huán)境行為、工業(yè)工程與安全工程、工業(yè)設(shè)計(jì)與用戶體驗(yàn)、軍工國防裝備、經(jīng)濟(jì)管理與神經(jīng)營銷、交通安全與駕駛行為等。

ErgoVR CAVE虛擬現(xiàn)實(shí)多人操作人機(jī)交互效能研究方案

一、方案簡介

ErgoVR CAVE虛擬現(xiàn)實(shí)多人操作人機(jī)交互效能研究方案是北京津發(fā)科技股份有限公司基于“人-信息-物理"系統(tǒng)理論，自主創(chuàng)新與配置的大型沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)人機(jī)交互測評方案。方案以創(chuàng)新的“人-機(jī)-環(huán)境"數(shù)據(jù)云同步技術(shù)為核心，適用于多種研究領(lǐng)域，包括建筑設(shè)計(jì)與環(huán)境行為、工業(yè)工程與安全工程、工業(yè)設(shè)計(jì)與用戶體驗(yàn)、軍工國防裝備、經(jīng)濟(jì)管理與神經(jīng)營銷、交通安全與駕駛行為等。方案以ErgoVR人機(jī)環(huán)境同步云平臺為核心，能夠?qū)?DMax、CATIA，UG/NX，Pro/E，SpaceClaim等軟件以及Unity3D、UE4、WorldViz Vizard等VR開發(fā)平臺，結(jié)合ErgoVR同步技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)與仿真技術(shù)、云架構(gòu)技術(shù)、藍(lán)牙傳輸技術(shù)、生物測量技術(shù)、眼動測量技術(shù)、腦成像技術(shù)等多種先進(jìn)技術(shù)，以及多傳感器融合、機(jī)器學(xué)習(xí)等多項(xiàng)前沿算法，能夠提供先進(jìn)科學(xué)的虛擬現(xiàn)實(shí)人機(jī)交互測試研究與數(shù)據(jù)分析方法。實(shí)方案采用津發(fā)科技*自主研發(fā)的技術(shù)，具有多項(xiàng)國家發(fā)明與軟件著作權(quán)，通過了省部級新技術(shù)新產(chǎn)品認(rèn)證，歐洲CE、美國FCC、歐盟RoHS、ISO9001、ISO14001、OHSAS18001等多項(xiàng)國際管理體系認(rèn)證。

二、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案

1.實(shí)驗(yàn)室方案

ErgoVR CAVE虛擬現(xiàn)實(shí)多人操作人機(jī)交互效能研究方案包括ErgoLAB人機(jī)環(huán)境測試云平臺、虛擬仿真系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實(shí)多人交互系統(tǒng)、以及ErgoVR人因分析引擎。虛擬現(xiàn)實(shí)測試室基于可視化三維模型，將數(shù)字化仿真技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)在不同仿真模擬環(huán)境下對建筑空間環(huán)境、設(shè)計(jì)元素、裝備設(shè)計(jì)等進(jìn)行客觀定量的工效學(xué)分析與評價(jià)。

2.系統(tǒng)組成

ErgoVR CAVE虛擬現(xiàn)實(shí)多人操作人機(jī)交互效能研究方案由人機(jī)環(huán)境同步定量采集子系統(tǒng)和人機(jī)環(huán)境同步定量分析子系統(tǒng)組成。同步定量采集子系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)同步采集人機(jī)環(huán)境多維度數(shù)據(jù)，包括主觀評價(jià)、時(shí)空行為、眼動、生理、腦電、腦成像、交互行為、動作捕捉、面部表情等。同步定量分析子系統(tǒng)為采集到的所有數(shù)據(jù)提供專業(yè)的分析模塊，可進(jìn)行多維度數(shù)據(jù)的同步和交叉分析。所有數(shù)據(jù)可實(shí)時(shí)上傳至云服務(wù)器，支持實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與大數(shù)據(jù)的云管理、云共享與云協(xié)作。通過多維度主客觀人因數(shù)據(jù)可進(jìn)行進(jìn)一步分析，研究個(gè)體的感知加工、注意分配、記憶水平、情緒喚醒、動作姿態(tài)、情景意識、舒適性、腦力負(fù)荷、體力疲勞等，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)環(huán)境設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)、空間布局、元素布局、色彩配置、流程設(shè)置等方面的優(yōu)化。

三、實(shí)驗(yàn)室功能特點(diǎn)

1.標(biāo)準(zhǔn)化虛擬現(xiàn)實(shí)人機(jī)交互實(shí)驗(yàn)測試流程

實(shí)驗(yàn)室能夠滿足虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境下人機(jī)交互測試全流程的研究需要，覆蓋項(xiàng)目與被試信息管理-云實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)-主客觀多維度數(shù)據(jù)采集-大數(shù)據(jù)云存儲-多維度數(shù)據(jù)同步與交叉分析-測試報(bào)告生成與導(dǎo)出的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)化測試全流程，保證項(xiàng)目的完整性以及測試結(jié)果的精準(zhǔn)性。

2.云項(xiàng)目管理與被試信息

完整的云項(xiàng)目管理涵蓋整個(gè)科學(xué)研究流程，包括云項(xiàng)目管理、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、同步記錄、數(shù)據(jù)回放、信號處理與分析、測試報(bào)告導(dǎo)出。可管理與編輯每位被試的相關(guān)信息，如性別、年齡、自定義屬性等，數(shù)據(jù)分析階段可通過被試信息篩選分析特定群體的認(rèn)知、情緒狀態(tài)與行為特征。

3.無縫對接虛擬現(xiàn)實(shí)開發(fā)引擎

支持使用Unity3D、UE4、WorldViz Vizard、Ansys VRXperience等VR開發(fā)平臺制作的產(chǎn)品原型，均可通過ErgoVR 人因分析引擎進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通訊，便捷地導(dǎo)入實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行人機(jī)交互分析，系統(tǒng)自動計(jì)算與識別所有模型。

4.主客觀數(shù)據(jù)的交叉分析

實(shí)驗(yàn)室*支持傳統(tǒng)的可用性測試研究方法，包括問卷、量表和行為范式等主觀評價(jià)方式。同時(shí)實(shí)驗(yàn)室還可以采用定量的研究方法，在可用性測試過程中采集多維度數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)客觀定量化評價(jià)，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)測試評價(jià)方法中缺乏實(shí)時(shí)性、主觀性強(qiáng)、易受社會環(huán)境影響等因素。通過主客觀數(shù)據(jù)的交叉分析，能夠獲得用戶在測試過程中更加完整的狀態(tài)和行為信息。

5.虛擬環(huán)境下多維度數(shù)據(jù)同步采集與分析

ErgoVR人因分析引擎：使用3D引擎將虛擬場景與ErgoVR人因分析引擎相結(jié)合，通過簡單的配置即可生成帶有VR分析功能的虛擬現(xiàn)實(shí)場景應(yīng)用程序。系統(tǒng)可實(shí)時(shí)采集用戶與虛擬場景交互下的多模態(tài)數(shù)據(jù)定量化反應(yīng)，包括時(shí)空軌跡數(shù)據(jù)、眼動數(shù)據(jù)、生理數(shù)據(jù)、腦電數(shù)據(jù)、腦成像、生物力學(xué)、環(huán)境、動作捕捉數(shù)據(jù)、行為編碼及交互數(shù)據(jù)等。

6.數(shù)據(jù)導(dǎo)出與測試報(bào)告

可用性測試需要形成專業(yè)且直觀的報(bào)告，測試結(jié)果可為產(chǎn)品設(shè)計(jì)、開發(fā)、市場、運(yùn)營等多個(gè)部門提供參考或標(biāo)準(zhǔn)。ErgoLAB人機(jī)環(huán)境同步云平臺支持所有原始數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)以及可視化分析報(bào)告的導(dǎo)出。

7.多通道技術(shù)沉浸感

虛擬現(xiàn)實(shí)呈現(xiàn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)畫面的無縫拼接和融合，呈現(xiàn)身臨其境的3D沉浸感。整個(gè)實(shí)驗(yàn)室空間均為行走虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)場地，被試可以不受任何限制自由行走，模擬*真實(shí)世界的行為，采集的數(shù)據(jù)更真實(shí)。

8.多人交互式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)

支持多人在同一個(gè)虛擬現(xiàn)實(shí)場景中協(xié)同完成人機(jī)交互任務(wù)，并進(jìn)行本地或云端人機(jī)環(huán)境數(shù)據(jù)同步的定量評價(jià)，測試者的交互動作均細(xì)致地呈現(xiàn)在同一個(gè)虛擬世界中，即時(shí)互動感大大增強(qiáng)。

9.自主研發(fā)與定制化開發(fā)

基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的人機(jī)環(huán)境定量評價(jià)為科研提供客觀數(shù)據(jù)支撐。自主研發(fā)的ErgoLAB人機(jī)環(huán)境同步云平臺，VR同步模塊基于沉浸式三維虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境，實(shí)時(shí)同步采集多元數(shù)據(jù)并進(jìn)行定量評價(jià)，客觀的定量統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果對科學(xué)研究提供數(shù)據(jù)支撐。支持定制化開發(fā)。

10.模擬駕駛與仿真虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)人機(jī)交互

系統(tǒng)支持各類型駕駛模擬系統(tǒng)與模擬仿真場景的人機(jī)交互測評，以物理模型為基礎(chǔ)，支持?jǐn)z像頭、雷達(dá)、激光雷達(dá)、GPS，以及V2V/V2I車通訊等多種應(yīng)用功能的開發(fā)應(yīng)用。支持模型在環(huán)MIL，軟件在環(huán)SiL，硬件在環(huán)HiL等多種使用模式。

四、科研支持與聯(lián)合實(shí)驗(yàn)

津發(fā)科技具有完備的軟硬件研發(fā)團(tuán)隊(duì)，支持聯(lián)合訂制開發(fā)，可與高校、科研院所等進(jìn)行產(chǎn)學(xué)研合作，實(shí)現(xiàn)理論與算法結(jié)合轉(zhuǎn)化科技成果。公司同時(shí)具備專業(yè)的科研實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)，團(tuán)隊(duì)人員均具有專業(yè)研究背景，搭建產(chǎn)學(xué)研合作與資源共享實(shí)驗(yàn)平臺，提供實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)-數(shù)據(jù)采集-數(shù)據(jù)處理-統(tǒng)計(jì)分析全流程的聯(lián)合科研與實(shí)驗(yàn)服務(wù)。

五、廠家介紹

北京津發(fā)科技股份有限公司是高新技術(shù)企業(yè)、科技部認(rèn)定的科技型中小企業(yè)和中關(guān)村高新技術(shù)企業(yè)，具備自主進(jìn)出口經(jīng)營權(quán)；自主研發(fā)的人因工程與工效學(xué)相關(guān)技術(shù)、產(chǎn)品與服務(wù)榮獲多項(xiàng)省部級科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)、國家發(fā)明、國家軟件著作權(quán)和省部級新技術(shù)新產(chǎn)品（服務(wù)）認(rèn)證；通過了歐洲CE、美國FCC、歐盟RoHS、ISO9001、ISO14001、OHSAS18001等多項(xiàng)國際認(rèn)證和國家防爆認(rèn)證。津發(fā)科技設(shè)立人因工程專業(yè)的學(xué)術(shù)科研團(tuán)隊(duì)、技術(shù)團(tuán)隊(duì)及研發(fā)團(tuán)隊(duì)，并通過多年與科研機(jī)構(gòu)及高校的產(chǎn)學(xué)研合作，積累了人因與工效學(xué)領(lǐng)域多項(xiàng)核心技術(shù)，以及基于機(jī)器學(xué)習(xí)等人工智能算法的狀態(tài)識別和人機(jī)工效評價(jià)技術(shù)與研究方法等，是國內(nèi)人因工程技術(shù)創(chuàng)新中心！津發(fā)科技的實(shí)驗(yàn)室規(guī)劃建設(shè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)提供技術(shù)支持及售后服務(wù)，從實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的規(guī)劃與布局，到設(shè)備的培訓(xùn)與指導(dǎo)，多角度的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的全生命周期的服務(wù)。