美国路易期安娜州Lafayette市已成为Bayou地区的高科技象征。长期以来，作为石油和天然气的勘探地，该城市作为科学研究与发展结合体的出现，为人口和经济的空前增长注入了活力，这一切早就发生在特琳娜飓风引发的从新奥尔良市到Lafayette市的移民潮之前。
Lafayette市“皇冠上的宝石”是近来成立的路易斯安娜沉浸技术研究院(LITE)，它是世界上最大、最先进的三维沉浸可视化与超级电脑计算机构之一。它最初由路易斯安娜州政府、于Lafayette市的路易斯安娜州大学和Lafayette高经济发展局(LEDA)合作成立，是个投资额达2700百万美元，占地达7万平方英尺的联合体，它提供了一个最先进的协作环境，为科学研究、高等教育、政府和商业领域的广泛用户服务。路易斯安娜州州长Kathleen Blanco宣布LITE为该州的一个行政分支机构，这使得它成为由一个专门委员会管理的州属实体。
LITE的执行董事兼首席科学家Carolina Cruz-Neira博士说：“LITE被赋予提供领先的虚拟现实(VR)设计和决策技术的使命。”Cruz-Neira博士在芝加哥伊利诺斯州立大学的博士学位研究内容包括了CAVE虚拟现实环境设计，他是LITE机构的前辈，一直活跃虚拟现实研究的推广普及工作。
她说：“这种数据可视化工具以前只有大公司才有，现在，行业、政府和大学都在采用这些基础技术进行协同研究、应用开发、测试与验证、产品开发和培训。”
LEDA最初被当作一家高端VR研究机构，用于吸引产业与商家到该地区。该研究机构一开始是针对在该地区的石油和天然气、国防和航运行业。
Christie Digital公司是LITE项目整个虚拟系统解决方案中显示技术的提供者，该公司的可视环境部副总裁Dave Fluegeman说：“他们征询这些产业人士的意见，问他们希望LITE这种研究院提供什么服务，并且在建立LITE研究机构过程中很好地利用了这些意见。”LITE研究机构提供许多先进的沉浸环境，包括一个世界罕有的六面、完全沉浸环境。该机构有一个大型SGI高性能计算(HPC)平台，该平台提供4.1TB的存储量和高速网络。共计有超过1,000个SGI Altix处理器在线，并且研究机构的任意部门都可以使用SGI平台的处理能力。
系统安装
Fluegeman说：“长达一年半的项目其工作强度从开始的有点强到后来的非常强。它从一开始就是项复杂的工作，并且要求从组织上到技术上及其他各方面的广泛而密切的协作。LEDA原本希望能找到一个单独的技术供应商把一切都完成。”
作为弗吉尼亚州James River Technical公司Richmond领导下的可视系统团队成员之一，Christie公司与SGI合作，在项目开始之前就开始考虑系统的最初需要并做安装计划。
正如Fluegeman所指出的，该工程非常适合Christie公司。他说：“我们的旗舰Mirage 3D平台是市场上最早的主动立体投影机之一，早在2000年TI推出SXGA DLP芯片之时，我们就已经掌握了专用、针对VR的三维投影技术，在行业中领先。所以我们参与到LITE工程中是很自然的。”
LITE最为显著的可视化特点是一间完全沉浸的六面体环境，该定制的可视立方体的所有四面墙、地板和天花板都是10英尺×10英尺的背投显示表面，投影机采用Christie的Mirage S+8K立体投影机。该立方体位于结构的第二层，其上、下和所有四块侧面都安装了背投系统。
Fluegeman说：“象这样的六面体虚拟现实环境是相当少见的。通常最多见的虚拟现实环境只有三面，即两个竖面外加一个顶面。但是，当采用六面体环境时，对研究、工程数据的准确水平和运算能力这几方面的要求都是一个飞跃。在这样的六面体环境中，边缘吻合以及同步的实现都非常复杂。”
LITE的175座沉浸会堂也采用了3台Christie Mirage S+8K投影机，它们可以以主动或被动立体模式工作。各投影机投射出的图像会混合到一个由Christie设计的的11英尺×40英尺弧形屏幕上。
Fluegeman解释道：“该沉浸式影院的弧形屏幕给观看者一个宽广的视场和极佳的感知深度，从而提供了一种高质量的三维立体体验。”
Fluegeman进一步解释说：“我们在安大略湖的Kirchener地区有一个30万平方英尺大的制造场，在那里，我们可以建造和搭建任何我们能够设计的可视显示解决方案。六面体沉浸环境和会堂的弧形屏幕都是先在制造场建造好了才搬过去的，因此它们肯定不会出问题。”
Christie也为会堂设计和安装了一个集成的音频系统，它由两个独立音频系统组成：分别用于虚拟现实系统和演示(扩声)系统。虚拟现实系统采用5.1环绕声配置，有3个覆盖左中右通道的JBL 4212音箱和4个覆盖后部通道的JBL 8330音箱。中部音箱簇上吊装有一个超低音无源音箱ASB4128，用以还原较低频率的声音。该系统采用Rane THX均衡和QSC功放。
话音扩声系统采用多个Shure有线和无线话筒，连接到一个Symetrix Symnet Express 8×8处理器，该处理器通过一个QSC CX108V功放为6个区域共18个分布在整个室内各处的JBL26CT音箱提供音频信号。LITE研究院还包括一个沉浸会议室，它是一个讲演和展示环境，带有一个大规模可进行动作跟踪的3D VR系统；沉浸协作远程会议室，它可容纳多达25人，适合多种任务，包括：视频会议、PowerPoint和其他演示。
该会议室使用一对Tandberg Wave II PTZ带宽角镜头的摄像机，并通过一个基于IP的Tandberg 6000 MXP编解码器来连接。这种配置允许本地用户为远端观众选择视频信号源。会议室的音频是无线的，它使用4个可配置的Shure边界话筒，以易于作重新配置。话筒的输出发送到Mackie 1202-VLZ Pro调音台，该调音台把Tandberg编解码器和TOA A-912MK2分布式音频放大器信号送到Christie视听机架上。整个会议室由6个JBL Control 24吸顶音箱提供音频。
虚拟现实的应用极其广泛
虽然普通大众仍把虚拟现实理解为视频游戏，但对于在各行各业越来越多的人来说，VR不再只是玩具。沉浸技术为任务关键的应用提供一种独特的工具，用于清晰显示真实世界中通常看不到的东西，比如：分子结构、空气与流体动力学以及气象图形，在石油和天然气研究、汽车和航空设计等领域更有强烈的需求。另外，医学研究、纳米技术、执法和其他领域也都成为新的有强烈需求的领域。
Cruz-Neira说：“我们觉察到FEMA和National Corps of Engineers对此技术挺感兴趣，此两机构都在研究使用3D技术来重建被飓风Katrina破坏的沿海地带。这种结构性的研究会对防波堤的完整性有很重要的影响，VR技术会不单在重建该地区发挥重要作用，而且也对防止未来灾害非常关键。”
据Cruz-Neira透露，汽车行业也已应用大型沉浸投影系统来做设计和评估。她说：“我们目前开的大部分汽车都是用这些技术来设计的，VR环境令测试和分析变得更容易被记录归档，也令数字分析变得更为有效。在许多情况下，进行真实的测试显然是不实际的，比如作汽车安全测试时，除了显而易见的原因不能用真人做撞击测试外，如果在设计的每个评估阶段都建立一个原始模型，那也会因为非常昂贵而变得不可行。”
Fluegeman对此也表示同意，他说：“大家可以看看汽车行业面临的巨大压力和要把一个新车型投放到市场的竞争本性，在过去的十年中，新车型的开发周期已减少了一半。对于汽车和航空制造商，风洞是过去所用的工具。象空气阻力、结构设计和压力这些特性，在虚拟环境中测试的精度要远好于用陶土模型，而且数据结果也更容易被分析。”
Cruz-Neira表示，VR技术已经往不同的方向演变以满足不同用户的需要。她说：“虚拟现实的真实程度及其侧重点完全取决于应用的要求。”
视觉系统建立
正如Fluegeman解释的那样，建立可视环境的动力来自不同的方面。他说：高级可视化提供一种人造的现实，它把研究对象投射或沉浸在三维空间中。这种技术非常适合于要在一个真实世界环境中的研发应用，例如把想法变成电脑辅助设计图。在高级可视化应用中，投影机以极高的速度显示左、右眼数据资料来产生三维效果。
仿真或电脑建模包含了对一个物体或过程逼真的建模，可广泛应用于很多情形中，包括飞行训练、医学和生物学自然系统建模。在仿真时，你会看到电脑把所有东西都以三维方式描画出来，电脑用无数个多边形，组合成一个实时地形图。那是一个数量庞大的处理过程。
Fluegeman认为两种技术都依靠Christie投影机来准确表现色域和图像、把图像弯曲变形到可为观众提供必要景深的各种屏幕上，例如让他们感觉实际上是在一架真实的飞机中。他说：“这种分辨率水平是某些人的游戏室内平板显示器所不能达到的。”
Fluegeman 说：“VR这门科学已经有几十年了，但新的成像和投影技术一直在发展，Christie在这方面非常活跃，我们研发出一种专门适合苛刻仿真需求的投影机。我们也开发出满足工程或研发团队三维可视化要求的投影机。我们可以把技术应用到多个沉浸可视化市场中，并提供定制产品和定制解决方案满足具体需要。我们把这种定制称之为TotalView技术。我们建立交钥匙解决方案，以满足需要使用三维工程数据重现的行业的需要。”
扩宽视野
LITE研究院在2006年秋天正式开始运作，当时的开张仪式由Blanco州长和政府专员Jerry Luke LeBlanc主持。正如Fluegeman所说那样，日益普及的三维沉浸技术已引起越来越多潜在客户的兴趣。
他说：“我们看到了全新一代三维技术的潜在用户。随着原始生产成本的降低，图形板卡和图形显示的分辨率都在不断提高。这种低入门成本现在吸引了整整新一代用户，我们开始看到一种转换过程，那就是，一些过去不能使用该技术的产业现在都开始对它起而关注了。VR技术的发展不单对产业有好处，而且对整个社会都有好处。更高精度的生产对我们文化许多相互衔接的方面产生了重大的影响。”
网友评论：文明上网理性发言，请遵守新闻评论服务协议
请先登录，再做评论
