ErgoVR CAVE虚拟现实人机交互测评实验室

一、实验室简介

CAVE虚拟现实人机交互测评实验室是北京津发科技股份有限公司基于“人-信息-物理"系统理论，自主创新与配置的大型沉浸式虚拟现实人机交互测评实验室。实验室以创新的“人-机-环境"数据云同步技术为核心，适用于多种研究领域，包括建筑设计与环境行为、工业工程与安全工程、工业设计与用户体验、军工国防与装备、经济管理与神经营销、交通安全与驾驶行为等。

实验室以ErgoVR人机环境同步云平台为核心，能够对接3DMax、CATIA，UG/NX，Pro/E，SpaceClaim等软件以及Unity3D、UE4、WorldViz Vizard等VR开发平台，结合ErgoVR同步技术、虚拟现实与仿真技术、云架构技术、蓝牙传输技术、生物测量技术、眼动测量技术、脑成像技术等多种先进技术，以及多传感器融合、机器学习等多项前沿算法，能够提供先进科学的虚拟现实人机交互测试研究与数据分析方法。

实验室采用津发科技*自主研发的技术，具有多项国家发明与软件著作权，通过了省部级新技术新产品认证，欧洲CE、美国FCC、欧盟RoHS、ISO9001、ISO14001、OHSAS18001等多项国际管理体系认证。

二、实验室建设方案

1. 实验室方案

ErgoVR CAVE虚拟现实人机交互测评实验室包括ErgoLAB人机环境测试云平台、虚拟仿真系统、虚拟现实多人交互系统、以及ErgoVR人因分析引擎。虚拟现实测试室基于可视化三维模型，将数字化仿真技术与虚拟现实技术结合，可以实现在不同仿真模拟环境下对建筑空间环境、设计元素、装备设计等进行客观定量的工效学分析与评价。

2. 系统组成

ErgoVR CAVE虚拟现实人机交互测评实验室由人机环境同步定量采集子系统和人机环境同步定量分析子系统组成。同步定量采集子系统能够实时同步采集人机环境多维度数据，包括主观评价、时空行为、眼动、生理、脑电、脑成像、交互行为、动作捕捉、面部表情等。同步定量分析子系统为采集到的所有数据提供专业的分析模块，可进行多维度数据的同步和交叉分析。所有数据可实时上传至云服务器，支持实验设计与大数据的云管理、云共享与云协作。

通过多维度主客观人因数据可进行进一步分析，研究个体的感知加工、注意分配、记忆水平、情绪唤醒、动作姿态、情景意识、舒适性、脑力负荷、体力疲劳等，进一步实现环境设计、建筑设计、空间布局、元素布局、色彩配置、流程设置等方面的优化。

三、实验室功能特点

1. 标准化虚拟现实人机交互实验测试流程

实验室能够满足虚拟现实环境下人机交互测试全流程的研究需要，覆盖项目与被试信息管理-云实验设计-主客观多维度数据采集-大数据云存储-多维度数据同步与交叉分析-测试报告生成与导出的实验标准化测试全流程，保证项目的完整性以及测试结果的精准性。

2. 云项目管理与被试信息

完整的云项目管理涵盖整个科学研究流程，包括云项目管理、实验设计、同步记录、数据回放、信号处理与分析、测试报告导出。可管理与编辑每位被试的相关信息，如性别、年龄、自定义属性等，数据分析阶段可通过被试信息筛选分析特定群体的认知、情绪状态与行为特征。

3. 无缝对接虚拟现实开发引擎

支持使用Unity3D、UE4、WorldViz Vizard、Ansys VRXperience等VR开发平台制作的产品原型，均可通过ErgoVR 人因分析引擎进行实时数据通讯，便捷地导入实验设计系统进行人机交互分析，系统自动计算与识别所有模型。

4. 主客观数据的交叉分析

实验室*支持传统的可用性测试研究方法，包括问卷、量表和行为范式等主观评价方式。同时实验室还可以采用定量的研究方法，在可用性测试过程中采集多维度数据实现客观定量化评价，弥补了传统测试评价方法中缺乏实时性、主观性强、易受社会环境影响等因素。通过主客观数据的交叉分析，能够获得用户在测试过程中更加完整的状态和行为信息。

5. 虚拟环境下多维度数据同步采集与分析

ErgoVR人因分析引擎：使用3D引擎将虚拟场景与ErgoVR人因分析引擎相结合，通过简单的配置即可生成带有VR分析功能的虚拟现实场景应用程序。系统可实时采集用户与虚拟场景交互下的多模态数据定量化反应，包括时空轨迹数据、眼动数据、生理数据、脑电数据、脑成像、生物力学、环境、动作捕捉数据、行为编码及交互数据等。

6. 数据导出与测试报告

可用性测试需要形成专业且直观的报告，测试结果可为产品设计、开发、市场、运营等多个部门提供参考或标准。ErgoLAB人机环境同步云平台支持所有原始数据、处理数据以及可视化分析报告的导出。

7. 多通道技沉浸感

虚拟现实呈现技术，实现画面的无缝拼接和融合，呈现身临其境的3D沉浸感。整个实验室空间均为行走虚拟现实系统的实验场地，被试可以不受任何限制自由行走，模拟*真实世界的行为，采集的数据更真实。

8. 多人交互式虚拟现实系统

支持多人在同一个虚拟现实场景中协同完成人机交互任务，并进行本地或云端人机环境数据同步的定量评价，测试者的交互动作均细致地呈现在同一个虚拟世界中，即时互动感大大增强。

9. 自主研发与定制化开发

基于虚拟现实技术的人机环境定量评价为科研提供客观数据支撑。自主研发的ErgoLAB人机环境同步云平台，VR同步模块基于沉浸式三维虚拟现实环境，实时同步采集多元数据并进行定量评价，客观的定量统计分析结果对科学研究提供数据支撑。支持定制化开发。

10. 模拟驾驶与仿真虚拟现实系统人机交互

系统支持各类型驾驶模拟系统与模拟仿真场景的人机交互测评，以物理模型为基础，支持摄像头、雷达、激光雷达、GPS，以及V2V/V2I车通讯等多种应用功能的开发应用。支持模型在环MIL，软件在环SiL，硬件在环HiL等多种使用模式。

四、科研支持与联合实验

津发科技具有完备的软硬件研发团队，支持联合订制开发，可与高校、科研院所等进行产学研合作，实现理论与算法结合转化科技成果。公司同时具备专业的科研实验团队，团队人员均具有专业研究背景，搭建产学研合作与资源共享实验平台，提供实验设计-数据采集-数据处理-统计分析全流程的联合科研与实验服务。

五、厂家介绍

北京津发科技股份有限公司是高新技术企业、科技部认定的科技型中小企业和中关村高新技术企业，具备自主进出口经营权；自主研发的人因工程与工效学相关技术、产品与服务荣获多项省部级科学技术奖励、国家发明、国家软件著作权和省部级新技术新产品（服务）认证；通过了欧洲CE、美国FCC、欧盟RoHS、ISO9001、ISO14001、OHSAS18001等多项国际认证和国家防爆认证。

津发科技设立人因工程专业的学术科研团队、技术团队及研发团队，并通过多年与科研机构及高校的产学研合作，积累了人因与工效学领域多项核心技术，以及基于机器学习等人工智能算法的状态识别和人机工效评价技术与研究方法等，是国内的人因工程技术创新中心！津发科技的实验室规划建设技术团队提供的技术支持及售后服务，从实验室建设的规划与布局，到设备的培训与指导，多角度的进行实验室建设的全生命周期的服务。