ErgoVR CAVE虛擬現實人機交互測評實驗室

一、實驗室簡介

CAVE虛擬現實人機交互測評實驗室是北京津發科技股份有限公司基于“人-信息-物理"系統理論，自主創新與配置的大型沉浸式虛擬現實人機交互測評實驗室。實驗室以創新的“人-機-環境"數據云同步技術為核心，適用于多種研究領域，包括建筑設計與環境行為、工業工程與安全工程、工業設計與用戶體驗、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。

實驗室采用津發科技*自主研發的技術，具有多項國家發明與軟件著作權，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。

二、實驗室建設方案

1. 實驗室方案

ErgoVR CAVE虛擬現實人機交互測評實驗室包括ErgoLAB人機環境測試云平臺、虛擬仿真系統、虛擬現實多人交互系統、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境下對建筑空間環境、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. 系統組成

ErgoVR CAVE虛擬現實人機交互測評實驗室由人機環境同步定量采集子系統和人機環境同步定量分析子系統組成。同步定量采集子系統能夠實時同步采集人機環境多維度數據，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為采集到的所有數據提供專業的分析模塊，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、情景意識、舒適性、腦力負荷、體力疲勞等，進一步實現環境設計、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化。

三、實驗室功能特點

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。可管理與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、情緒狀態與行為特征。

3. 無縫對接虛擬現實開發引擎

支持使用Unity3D、UE4、WorldViz Vizard、Ansys VRXperience等VR開發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進行人機交互分析，系統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，彌補了傳統測試評價方法中缺乏實時性、主觀性強、易受社會環境影響等因素。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和行為信息。

5. 虛擬環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。系統可實時采集用戶與虛擬場景交互下的多模態數據定量化反應，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且直觀的報告，測試結果可為產品設計、開發、市場、運營等多個部門提供參考或標準。ErgoLAB人機環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

支持多人在同一個虛擬現實場景中協同完成人機交互任務，并進行本地或云端人機環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. 自主研發與定制化開發

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

10. 模擬駕駛與仿真虛擬現實系統人機交互

系統支持各類型駕駛模擬系統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應用。支持模型在環MIL，軟件在環SiL，硬件在環HiL等多種使用模式。

四、科研支持與聯合實驗

津發科技具有完備的軟硬件研發團隊，支持聯合訂制開發，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。公司同時具備專業的科研實驗團隊，團隊人員均具有專業研究背景，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-統計分析全流程的聯合科研與實驗服務。

五、廠家介紹

北京津發科技股份有限公司是高新技術企業、科技部認定的科技型中小企業和中關村高新技術企業，具備自主進出口經營權；自主研發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。

津發科技設立人因工程專業的學術科研團隊、技術團隊及研發團隊，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新中心！津發科技的實驗室規劃建設技術團隊提供的技術支持及售后服務，從實驗室建設的規劃與布局，到設備的培訓與指導，多角度的進行實驗室建設的全生命周期的服務。