大空间多人互动VR系统展馆解决方案

1、大空间多人互动VR系统展馆解决方案大空间多人互动VR系统基础技术介绍/01大空间多人互动VR系统说明3 大空间多人互动VR系统是虚拟现实产业发展中最具前景的分支，主要是原理是通过动作捕捉相机捕捉人体的动作轨迹和动作同步到虚拟软件的人物模型上。得益于VR头戴显示技术的成熟和普及，大众对VR体验已经不再陌生，融合动作捕捉系统，形成这套更具有沉浸性，更加贴近真实的虚拟空间感受。大空间多人互动VR基础技术-动作捕捉原理4 光学动作捕捉是基于计算机视觉原理，由多个高速相机从不同角度对目标特征点的监视和跟踪来进行动作捕捉的技术。理论上对于空间中的任意一个点，只要它能同时为两部相机所见，就可以确定该点在空间

2、中的位置（x、y、z三轴坐标）。当相机以足够高的速率连续拍摄时，从图像序列中就可以得到该点的动作轨迹。当由3-5个目标特征点组成的一个大的特征点时就可以得出这个大特征点的角度动作数据，即俯仰、横滚、偏航数据。动作捕捉功能5定位线性角度01.空间定位时间点上不同角度相机可以对一个特征点进行捕捉，并进行空间坐标解算。02.线性运动捕捉时间段上连续捕捉特征点形成的空间数据流就是特征点的运动轨迹。03.角度运动捕捉由3个以上特征点组成的大特征点形成面运动，可以被捕获到大特征点的角度运动。大空间多人互动VR基础技术-虚拟现实技术6 虚幻引擎是虚拟内容开发软件。真正的VR是通过物理引擎建模渲染而成，所有模

3、型均可测量，而全景相机是由多个摄像头组成通过拼接形成一个720的画面，但这种画面不具有景深，无法实现在其中自由行走。所以全景视频不是VR。虚拟制作引擎大空间多人互动VR基础技术-VR头戴现实技术 VR头戴显示器是通过双目3D原理，屏蔽掉现实世界中所有光线，在眼前形成一个具有景深的上下左右都是360度视角虚拟画面。按照目前产品分类，大体分为基于PC、手机和VR一体机三种。其中VR一体机的轻便化特点是将来发展的必然趋势。大空间多人互动VR系统技术特点/02第一人称视角观看9第一人称视角体验者以第一人称视角看虚拟场景，场景中能看到任何其他人的位置和模型360视野体验者可以上下左右360无死角看到体验

4、的虚拟场景模拟在现实世界行走效果将虚拟场景作为固定参照系，模拟现实世界中人走动而景不动的视觉习惯用脚自由行走目前VR体验移动多是用手柄指定位置进行步进,场景的图像快速推进极易造成眩晕感。 大空间多人互动VR系统特点是让体验者直接用双脚在虚拟空间行走，仿佛穿越到第二空间。虚拟和现实等距移位向前移动1m向前移动1m虚拟场景还原真实物体大小VR头戴显示通过透镜原理，让佩戴者透过VR头戴显示器所看到的虚拟物体物理尺寸都和实际物体大小相等，不会视觉印象失真。车长5m车长5m实现多人同场交互13只要空间足够大，可以容纳上百人同时在场景内体验超多人数既可以多人协同进行任务，也可以对抗比赛体验每个人都可以独立

5、体验，可以分组进行体验协同分组场景内每个人都是第一人称视角每个人均可以清晰看到其他人的位置同场多视角空间可大范围扩展1401.小型空间02.中型空间03.大型空间100以内150-300350以上虚拟空间与搭建场地关系30m30m30m30m 在大空间多人互动VR系统中，体验者的活动范围受动作捕捉相机搭建形成的空间大小决定，但体验着视野上可以有无穷的边际，当体验着靠近由相机搭建形成的立体空间边界时，VR头戴显示器自动生成虚拟边界警示。超大空间解决方案矩阵分割，运动回转：将超大虚拟空间分割成相等若干份，当超出实际活动区域时可以180转向同时虚拟场景完成目标区域转换。空间垂直堆叠：通过上下楼梯的形

6、式扩展空间。穿越形式：可以通过内容逻辑设定，从不同的空间穿越到另一空间，而实际活动面积没有变化。1234当部署场地限制，无法进行物理上的空间扩大时，采用以下方案扩大虚拟体验面积：穿越通道现实虚拟动作同步同时捕捉动作数据真人做出动作动作数据与模型绑定实时渲染输出 虚拟和现实空间处于同一水平面 通过对虚拟空间标定，让VR头戴显示器内的虚拟空间与体验者所处的地面平行且重合，不会因视觉倾斜造成眩晕，标定后佩戴者能感觉VR视野与自身身高相等。分布式异地联机A地区B地区云服务器云端场景可外集成其他仿真设备听觉嗅觉体感温感震感握感多维度融合21时间轴灵活可以将场景时间轴设置成任意时间段气象模拟可以通过外接设

7、备生成雨水、降雪、炎热、寒冷的气象条件，让虚拟场景更加贴近真实。.时间气象空间空间穿越可以在不同空间、地理位置、虚拟&现实之间来回切换，空间多变.感知大空间多人互动VR系统示意图大空间多人互动VR系统四大功能/03一、沉浸视觉交互体验科技馆规划馆博物馆文化馆少年宫党史馆红色馆场景还原心理干预（禁毒馆）VR体验营销-看房VR体验营销-看车 沉浸VR视觉呈现是给体验着呈现现实条件无法达到的画面，例如古墓探险、太空遨游、深海潜水等等，这类应用中体验着交互性被设计的比较少，体验流程被设计的相对简单，主要是以看为主。如图示（金字塔探秘）未来还有.应用场景：一、沉浸视觉交互体验科技馆规划馆博物馆文化馆少年

8、宫党史馆红色馆场景还原心理干预（禁毒馆）VR体验营销-看房VR体验营销-看车 沉浸VR视觉呈现是给体验着呈现现实条件无法达到的画面，例如古墓探险、太空遨游、深海潜水等等，这类应用中体验着交互性被设计的比较少，体验流程被设计的相对简单，主要是以看为主。如图示（金字塔探秘）未来还有.应用场景：二、线下VR沉浸游戏 大空间多人互动VR系统给游戏产业带来新的革命，无论是手机游戏还是电脑端游戏，都是通过物理按键和显示屏来呈现游戏内容。而大空间多人互动VR游戏可以让玩家完全沉浸在游戏场景中，自由行走穿梭，让游戏玩起来更带感。 适用各种景区、主题公园、休闲娱乐中心应用场景：三、教具训练培训（作用于人的技能提

9、升） 在传统训练和培训中，有些项目存在着教具昂贵，具有一定危险性等因素，通过大空间多人互动VR系统将所要培训的技能全部转化在虚拟数字空间内进行。在用于培训时多强化与技巧、流程、基础知识方面，对于技艺的提升还是需要实操来提升。施工安全教育消防逃生训练反恐战术训练机械操作练习四、工业虚拟仿真（作用于设计的物体）28 在汽车仿真、航空仿真、建筑仿真等领域大空间多人互动VR系统有诸多应用，主要作用是多人多视角同时分析同一个三维模型，用于校验、优化设计的模型，直观及时的发现不合理和错误的地方。汽车仿真设计BIM VR 建筑信息化运营中，将传统的MIM系统与VR结合，将建筑设计信息直观的呈现在眼前，并在虚

10、拟模型中自由穿梭，将未来的建筑效果提前呈现出来。但未来工业虚拟仿真更多的是运用ARMR技术（见02节大空间多人同场AR系统）展馆现有多媒体种类及发展趋势/04展馆现有多媒体30互动投影全息投影VR眼镜大屏展示CAVE投影球形屏幕多媒体在展馆中的功能31展示音视频灯光感知模拟（震动、温度、气味等）交互体验足迹跟踪手势识别语音控制功能技术展馆多媒体发展趋势32交互式教育被动式教育文字图片真人口述实物模型视频语音互动投影多人VR印象性趣味性交互性展示效果 目前不同主题的展馆、展示，逐渐从平面化走向立体化，静态走向动态，被动式展示走向交互式展示，浅度交互向沉浸式交互发展，这些改变增强了展示效果，让观众

11、留下更深刻印象，趣味性大大增加，让观众有主动体验的热情，多人自由移动交互VR方案符合这种潮流。大空间多人互动VR在展馆中优势优点节能环保放大空间一室多用流动宣传检验成果寓教于乐设备安装在墙壁上，没有占用地面空间，闲暇时，根据需要可以临时用来做其他活动场地。一室多用根据需要，可以搭建流动、临时宣传站，方便进入各大企事业单位开展教育。流动宣传根据现场教育内容，可通过VR系统现场检验教育效果，改进教育知识结构和方法。检验成果VR虚拟空间和实际场地1:1设计，虚拟空间可以无限制作，等同于无限扩大展馆面积。放大空间系统安装施工过程无污染，用电量低，运营后也不消耗有生资源。节能环保独特的VR视觉感官，科幻

12、且具有想象力的画面极大增强了民众参与度寓教于乐大空间多人互动VR在展馆中应用举例/05科技馆应用举例：以航天主题的展区中，传统展示手段都是只做模型或者展示实物。通过大空间多人VR技术可以让体验者穿戴宇航服，体验载人航天飞船起飞，入轨的过程，并在太空中多人协作进行太空站对接分离，在太空舱中自由穿梭。最后体验太空舱与空间站分离，穿越大气层直至着陆，在返回过程中了感受大气摩擦造成的温度升高和抖动，最后打开降落伞缓缓着地。 博物馆应用举例：在博物馆展品当中，历史真迹资源有限，而且有些大型古迹不适合放在展馆中。比如恢弘壮阔的秦始皇兵马俑，通过大空间多人VR技术，可以复出一个虚拟的兵马俑坑，参观者一样可以

13、在这个虚拟的坑里穿梭，能看到每个俑的细节，甚至在虚拟的场景中可以亲手完成一个俑的制作、烧制、上釉等，对兵马俑制作有更深刻的了解。 历史文化馆应用举例：以展示中国古代戏剧和乐器展区，通过大空间多人VR技术能构造一个虚拟舞台，在舞台上身着华丽的古代戏曲取正在上演，而体验者被赋予一个角色，负责大型编钟的奏乐，眼前放置的是虚拟的大型编钟，随着节奏敲打出编钟悠扬的钟声，结合眼前的场景仿佛让体验者穿越回古代，领略古代乐器的独特魅力。规划馆应用举例：城市规划馆多采用沙盘模型和投影来表现一个城市的轮廓和规划。而采用大空间多人VR技术可以实现对城市的街道规划情景再现。结合城市GIS地理信息系统，可以让参观者在城

14、市任何一个地方自由行走，将城市的现在和将来的样子呈现在参观者眼前，改变了传统规划馆多以上帝视角观看的局限性。军史馆、党史馆应用举例：在纪念伟大的长征历程中，可以通过该技术体验过草地和翻越雪山时的艰难。通过建模技术，可以真实再现雪山的险峻，结合风度、温度模拟器，让参观者扮演成红军，在险峻寒冷的山峰中穿行。可以模拟百万雄师渡大江的盛况，让多位体验在炮火中协力控制帆船前进。通过场景再现，让大家体会到革命岁月异常艰苦，更加珍惜今天来之不易的幸福生活。地质博物馆应用举例：在地质博物馆展品中，很难对大型地质构造进行再现。比如地下水晶洞穴，通过大空间多人VR技术将参观者带到水晶洞穴中，体验大自然的鬼斧神工和

15、水晶宫的绚丽夺目。数字技术可以表现出水晶的形状、材质，对于没有机会亲身体验的地下水晶宫的人来说，这是非常好的方式。海洋馆应用举例：海洋博物馆中多以海洋生物标本形式呈现，不仅浪费了大量有生资源，标本的后期维护也需要投入极大的经历。通过大空间多人VR技术，可以把众多的海洋是生物表现出来，想象一下，人置身海底，周围全部是海洋各类的鲸鱼、鲨鱼、海豹、海象等，这些虚拟生物不仅有形状还有生命，还能与体验者进行互动，对于宣传海洋环保有很重要的价值。少年宫应用举例：大部分的少年宫是以提高青少年对科学的兴趣为主，培养青少年动手能力。比如在核电科学区，可以通过大空间多人VR技术，了解核电站的构造，了解反应堆的内部状态，甚至可以动手做一个虚拟的核电站，在制作过程中了解核能和电能转换的过程。消防教育馆应用举例：传统的消防教育馆都有使用烟雾模拟器进行火灾逃生练习。而通过大空间多人VR技术，可以让体验者仿佛置身于火场当中，学会迅速判定火源，选择正确的灭火方式，练习灭火器、消防栓的使用，