Tekniikkaa

Ihmisen silmät ovat noin 65 mm etäisyydellä toisistaan. Tästä johtuen ne havainnoivat maailmaa hieman eri perspektiiveistä. Aivoissa nämä kaksi eri kuvaa yhdistyvät muodostaen näköaistimukseen syvyysvaikutelman.

CAVEssa käytetyt grafiikkatietokoneet, projektorit ja nestekidesuljinlasit muodostavat stereoskooppisen kuvan siten, että joka toinen kuva piirretään vuorotellen vasemmalle, ja joka toinen oikealle silmälle. Suljinlasit on tahdistettu siten, että kun näytöile piirretään vasemmalle silmälle tarkoitettu kuva, oikean silmän suljin sulkeutuu, ja toisinpäin. Näin molemmat silmät näkevät vain kullekin tarkoitetun kuvan, ja näkymään saadaan vaaka- ja pystysuunnan lisäksi kolmas ulottuvuus eli syvyys. Kuvat piirretään järjestelmästä riippuen 85 ... 120 kertaa sekunnissa, ja näköaistin hitaudesta johtuen kuvan välkkymistä ei juuri huomaa.

CAVEssa grafiikan esittämiseen käytetään Fujitsu Celsius R670 PC-visualisointiklusteria.

Paikannuslaitteistona käytetään optista NaturalPoint OptiTrack V100:R2 -laitteistoa.

Stereokuva on toteutettu taustaprojektiona Christie Mirage 4000 DLP-projektoreilla. Lattiaprojektio toteutetaan alapuolelta 50 mm lasilevyn läpi. Kunkin projektioseinän koko on 3,0 metriä x 2,4 metriä ja kuvat heijastetaan suurten pintapeilien kautta. Kaiken kaikkiaan luolassa on yhteensä 5 x 1280 x 1024 pikseliä = 6 553 600 pikseliä = 6,25 megapikseliä.

Visualisointiin voidaan käyttää mm. seuraavia ohjelmistoja:

Asiakkaiden 3D-geometrioiden perusteella voidaan rakentaa myös virtuaalimalleja, jotka toimivat perustietokoneilla. On mahdollista tehdä esimerkiksi langattomalla peliohjaimellatoimiva simulaattori, joka kulkee mukana kannettavalla tietokoneella.

3D-mallin tuontiin virtuaalitilaan ja sen muokkaamiseen käytetään pääasiassa Autodesk 3ds Max -ohjelmistoa. Mikäli 3D-malli saadaan konvertoitua johonkin 3ds Maxin tukemaan tiedostomuotoon, se saadaan varmuudella myös CAVEen. Näitä tiedostomuotoja ovat

  • 3D Studio (*.3DS)
  • ACIS SAT (*.SAT)
  • AutoCAD (*.DWG, *.DXF)
  • CATIA V4 (*.MODEL, *.DLV4, *.DLV3, *.EXP, *.SESSION, *.MDL)
  • CATIA V5 (*.CATPART, *.CGR, *.CATPRODUCT)
  • COLLADA (*.DAE)
  • Filmbox (*.FBX)
  • IGES (*.IGE, *.IGS, *.IGES)
  • Inventor (*.IPT, *.IAM)
  • JT (*.JT)
  • Lightscape (*.LS: *.VW, *.LP)
  • NX (*.PRT)
  • ProE (*.ASM, *.PRT)
  • SketchUp (*.SKP)
  • SolidWorks (*.SLDPRT, *.SLDASM)
  • StereoLitho (*.STL)
  • STEP (*.STP, *.STEP)
  • Virtual Reality Modeling Language VRML (*.WRL)
  • WaveFront (*.OBJ / *.MTL)

Lähes kaikki 3ds Maxin tarjoamat ominaisuudet ovat käytössä myös CAVEssa, ja lisää ominaisuuksia ja mallin käyttäytymistä voidaan rakentaa sovellusohjelmistoilla.

Virtuaalimallien suunnittelussa voidaan hyödyntää useita Dosch Designin 3D-mallikirjastoja sekä Sound Ideasin ääniefektikirjastoja. Kun 3D-virtuaalimalliin halutaan nopeasti aidontuntuinen ja realistinen ympäristö, niin valmiiden malli-, tekstuuri- ja äänikirjastojen käyttö nopeuttaa työtä paljon!

CAVE-tilan seinät ja katto on päällystetty mustilla akustointilevyillä, joten se on lähes täysin kaiuton ja heijastukseton.

Muuta tekniikkaa

VR-laboratoriossa voidaan myös tehdä haptiikkaan, 3D-stereografiikkaan, hahmontunnistukseen, hahmoanimaatioon, 3D-käyttöliittymiin ym VR-teknologiaa lähellä oleviin tekniikan osa-alueisiin liittyviä opinnäyte-, tutkimus- ja projektitöitä. Opiskelijoiden käytössä on mm.

  • HTC Vive päähän puettava näyttö
  • OSVR HDK päähän puettava näyttö
  • Sensable Phantom Omni, haptinen laite
  • Optinen NaturalPoint OptiTrack V100:R2 -paikannuslaitteisto, joka soveltuu myös nivelten ja kasvojen liikekaappaukseen (Motion Capture).
  • Microsoft XBOX 360 Kinect koko vartalon hahmontunnistuslaite
  • Microsoft Kinect for Windows koko vartalon hahmontunnistuslaite
  • Leap Motion käsien hahmontunnistuslaite
  • Sony PlayStation Move navigointiohjain
  • Nintendo Wii Balance Board tasapainolauta
  • 5DT -datakäsineet


VRLabValintaPaneeli.png

Yhteystiedot

Laboratorioinsinööri Tapio Hellman 
+358 40 830 4157 
etunimi.sukunimi@seamk.fi

 
Ylös / Up