ErgoVR CAVE虛擬現實多模態(tài)人機交互實驗室

CAVE虛擬現實人機交互測評實驗室是北京津發(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實人機交互測評實驗室。實驗室以創(chuàng)新的“人-機-環(huán)境"數據云同步技術為核心，適用于多種研究領域，包括建筑設計與環(huán)境行為、工業(yè)工程與安全工程、工業(yè)設計與用戶體驗、軍工國防與裝備、經濟管理與神經營銷、交通安全與駕駛行為等。實驗室以ErgoVR人機環(huán)境同步云平臺為核心，能夠對接3DMax、CATIA，UG/NX，Pro/E，SpaceClaim等軟件以及Unity3D、UE4、WorldViz Vizard等VR開發(fā)平臺，結合ErgoVR同步技術、虛擬現實與仿真技術、云架構技術、藍牙傳輸技術、生物測量技術、眼動測量技術、腦成像技術等多種先進技術，以及多傳感器融合、機器學習等多項前沿算法，能夠提供先進科學的虛擬現實人機交互測試研究與數據分析方法。實驗室采用津發(fā)科技*自主研發(fā)的技術，具有多項國家發(fā)明與軟件著作權，通過了省部級新技術新產品認證，歐洲CE、美國FCC、歐盟RoHS、ISO9001、ISO14001、OHSAS18001等多項國際管理體系認證。

1.實驗室方案

ErgoVR CAVE虛擬現實多模態(tài)人機交互實驗室包括ErgoLAB人機環(huán)境測試云平臺、虛擬仿真系統(tǒng)、虛擬現實多人交互系統(tǒng)、以及ErgoVR人因分析引擎。虛擬現實測試室基于可視化三維模型，將數字化仿真技術與虛擬現實技術結合，可以實現在不同仿真模擬環(huán)境下對建筑空間環(huán)境、設計元素、裝備設計等進行客觀定量的工效學分析與評價。

2.系統(tǒng)組成

ErgoVR CAVE虛擬現實多模態(tài)人機交互實驗室由人機環(huán)境同步定量采集子系統(tǒng)和人機環(huán)境同步定量分析子系統(tǒng)組成。同步定量采集子系統(tǒng)能夠實時同步采集人機環(huán)境多維度數據，包括主觀評價、時空行為、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)為采集到的所有數據提供專業(yè)的分析模塊，可進行多維度數據的同步和交叉分析。所有數據可實時上傳至云服務器，支持實驗設計與大數據的云管理、云共享與云協(xié)作。通過多維度主客觀人因數據可進行進一步分析，研究個體的感知加工、注意分配、記憶水平、情緒喚醒、動作姿態(tài)、情景意識、舒適性、腦力負荷、體力疲勞等，進一步實現環(huán)境設計、建筑設計、空間布局、元素布局、色彩配置、流程設置等方面的優(yōu)化。

1.標準化虛擬現實人機交互實驗測試流程

實驗室能夠滿足虛擬現實環(huán)境下人機交互測試全流程的研究需要，覆蓋項目與被試信息管理-云實驗設計-主客觀多維度數據采集-大數據云存儲-多維度數據同步與交叉分析-測試報告生成與導出的實驗標準化測試全流程，保證項目的完整性以及測試結果的精準性。

2.云項目管理與被試信息

完整的云項目管理涵蓋整個科學研究流程，包括云項目管理、實驗設計、同步記錄、數據回放、信號處理與分析、測試報告導出?？晒芾砼c編輯每位被試的相關信息，如性別、年齡、自定義屬性等，數據分析階段可通過被試信息篩選分析特定群體的認知、情緒狀態(tài)與行為特征。

3.無縫對接虛擬現實開發(fā)引擎

支持使用Unity3D、UE4、WorldViz Vizard、Ansys VRXperience等VR開發(fā)平臺制作的產品原型，均可通過ErgoVR 人因分析引擎進行實時數據通訊，便捷地導入實驗設計系統(tǒng)進行人機交互分析，系統(tǒng)自動計算與識別所有模型。

4.主客觀數據的交叉分析

實驗室*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方式。同時實驗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據實現客觀定量化評價，彌補了傳統(tǒng)測試評價方法中缺乏實時性、主觀性強、易受社會環(huán)境影響等因素。通過主客觀數據的交叉分析，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)境下多維度數據同步采集與分析

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

6.數據導出與測試報告

可用性測試需要形成專業(yè)且直觀的報告，測試結果可為產品設計、開發(fā)、市場、運營等多個部門提供參考或標準。ErgoLAB人機環(huán)境同步云平臺支持所有原始數據、處理數據以及可視化分析報告的導出。

7.多通道技術沉浸感

虛擬現實呈現技術，實現畫面的無縫拼接和融合，呈現身臨其境的3D沉浸感。整個實驗室空間均為行走虛擬現實系統(tǒng)的實驗場地，被試可以不受任何限制自由行走，模擬*真實世界的行為，采集的數據更真實。

8.多人交互式虛擬現實系統(tǒng)

支持多人在同一個虛擬現實場景中協(xié)同完成人機交互任務，并進行本地或云端人機環(huán)境數據同步的定量評價，測試者的交互動作均細致地呈現在同一個虛擬世界中，即時互動感大大增強。

9.自主研發(fā)與定制化開發(fā)

基于虛擬現實技術的人機環(huán)境定量評價為科研提供客觀數據支撐。自主研發(fā)的ErgoLAB人機環(huán)境同步云平臺，VR同步模塊基于沉浸式三維虛擬現實環(huán)境，實時同步采集多元數據并進行定量評價，客觀的定量統(tǒng)計分析結果對科學研究提供數據支撐。支持定制化開發(fā)。

10.模擬駕駛與仿真虛擬現實系統(tǒng)人機交互

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交互測評，以物理模型為基礎，支持攝像頭、雷達、激光雷達、GPS，以及V2V/V2I車通訊等多種應用功能的開發(fā)應用。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。

津發(fā)科技具有完備的軟硬件研發(fā)團隊，支持聯合訂制開發(fā)，可與高校、科研院所等進行產學研合作，實現理論與算法結合轉化科技成果。公司同時具備專業(yè)的科研實驗團隊，團隊人員均具有專業(yè)研究背景，搭建產學研合作與資源共享實驗平臺，提供實驗設計-數據采集-數據處理-統(tǒng)計分析全流程的聯合科研與實驗服務。

北京津發(fā)科技股份有限公司是高新技術企業(yè)、科技部認定的科技型中小企業(yè)和中關村高新技術企業(yè)，具備自主進出口經營權；自主研發(fā)的人因工程與工效學相關技術、產品與服務榮獲多項省部級科學技術獎勵、國家發(fā)明、國家軟件著作權和省部級新技術新產品（服務）認證；通過了歐洲CE、美國FCC、歐盟RoHS、ISO9001、ISO14001、OHSAS18001等多項國際認證和國家防爆認證。津發(fā)科技設立人因工程專業(yè)的學術科研團隊、技術團隊及研發(fā)團隊，并通過多年與科研機構及高校的產學研合作，積累了人因與工效學領域多項核心技術，以及基于機器學習等人工智能算法的狀態(tài)識別和人機工效評價技術與研究方法等，是國內的人因工程技術創(chuàng)新中心！津發(fā)科技的實驗室規(guī)劃建設技術團隊提供的技術支持及售后服務，從實驗室建設的規(guī)劃與布局，到設備的培訓與指導，全多角度的進行實驗室建設的全生命周期的服務。