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虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)方案書EONREALITYSYSTEM虛擬現(xiàn)實技術 1概念 1虛擬現(xiàn)實與傳統(tǒng)展示方法比較: 2虛擬現(xiàn)實的組成 2兩通道無縫拼接被動立體設計方案件 3綜述: 4投影系統(tǒng) 4CRT.LCD.DLP三種投影技術的比較 5三洋PLC-XP5600C主要參數(shù) 7邊緣融合及非線性失真校準處理機 8多通道邊緣融合投影技術原理: 8非線性失真校正原理: 9屏幕 11硬質柱形幕: 11主機系統(tǒng) 12圖形發(fā)生器+SLI(ScalableLinklnterface) 12實時三維視景仿真軟件 15EON介紹: 15EONProfessional 15EONSDK 17EONICATCHER 18EON讀入CAX軟件的制作流程 19中控系統(tǒng) 20音頻系統(tǒng) 20網(wǎng)絡系統(tǒng) 20系統(tǒng)預算 21虛擬現(xiàn)實技術1.1.概念RealityCenter(簡稱RC)是SGI提岀的一種大視景、高沉浸感、用于群體可視化及群體決策的高端解決方案,其基本含義是以SGIPrism系列超級可視化計算機為基礎,生成高質量、同步良好的多顯示通道圖像,通過投影機將其平滑地投射于大屏之上,為用戶提供一個身臨其境的大視場可視化環(huán)境,以支持多種業(yè)務流程,從各類仿真、數(shù)據(jù)分析及數(shù)據(jù)可視化到產(chǎn)品裝配及展示。這種實時的仿真中心在圖形和視頻應用的集成化以及強大的可視化系統(tǒng)中具有重要作用。

自從1994年7月推出了世界上第一個RealityCenter,SGI的RealityCenter概念在工業(yè)界、學術界以及新聞界中引起了轟動。作為RealityCenter的創(chuàng)造者,SGI己經(jīng)發(fā)展了多種解決方案,使用戶完全置身于高真實感的虛擬環(huán)境中。沒有什么設備能象SGIRealityCenter虛擬現(xiàn)實可視化環(huán)境那樣給項目團隊注入如此新鮮的活力和強大的動力。團隊與高分辨率的三維圖像之間的交互營造了一種面對面的氛圍,使理解更迅速,洞察更深刻,決策更明智,并能夠更快地達成共識。RealityCenter的目標是:幫助用戶用先進的可視化技術作為強大的商業(yè)工具,來補充和大大改善業(yè)務流程,從而節(jié)省大量費用并提高生產(chǎn)效率。效率的極大提升在很短的時間里就能夠轉化為工作流的加速和成本的縮減。RealityCenter解決方案根據(jù)用戶的需要和顯示環(huán)境能夠分為三類:桌上型(desk)、墻幕型(wall)和房間型(cave),如下圖所示。桌上型和房間型適用于人數(shù)較少的仿真環(huán)境,而基于顯示墻(分為平面和弧型柱面兩種)的RealityCenter方案是當前應用最為廣泛的虛擬現(xiàn)實技術,適合較多人員同時使用(20-600A)o某邊型某邊型1.2.虛擬現(xiàn)實與傳統(tǒng)展示方法比較:虛擬現(xiàn)實三維動畫效果圖?用戶能夠隨時以任意視角觀看,在場景中任意漫游?主動式、交互式參與,用戶可控制中場景中物體的運動?支持方案實時調整、比較、信息査詢等功能?觀眾游覽路徑預先設定,無法改變?用戶僅僅是被動的觀眾,無法參與其中。?只適合簡單演示。如果需要場景變化,則需要重新渲染生成。?靜態(tài)展示,效果差,老套1-3.虛擬現(xiàn)實的組成RealityCenter主要由主機系統(tǒng)(包括圖形系統(tǒng))、控制系統(tǒng)、投影系統(tǒng)、交互設備系統(tǒng)和應用軟件系統(tǒng)等五部分組成:主機系統(tǒng):每個RealityCenter的核心是SGI強大的圖形服務器Prism系統(tǒng)。該主機系統(tǒng)利用相對應的應用軟件系統(tǒng),完成科學計算、圖像生成、建模和形成視景等功能,并實時處理用戶與虛擬現(xiàn)實環(huán)境的交互。投影系統(tǒng):包括投影儀和屏幕等,其目的是將主機系統(tǒng)生成的視景投影到屏幕上,產(chǎn)生一個具有沉浸感的虛擬現(xiàn)實環(huán)境??刂葡到y(tǒng):包括MATRIX矩陣切換系統(tǒng)sCRESTRON控制系統(tǒng)、音響系統(tǒng)、視頻系統(tǒng)。MATRIX系統(tǒng)負責信號輸入輸出的切換,如圖像信號在監(jiān)視器和投影之間的切換;CRESTRON系統(tǒng)負責控制投影機和視頻系統(tǒng)等的正常工作;交互設備系統(tǒng):包括觀看立體圖像所必需的紅外發(fā)射器和立體眼鏡、操縱桿、獲得最佳3D沉浸感的機械手套、數(shù)字手套及數(shù)字頭盔等。應用軟件系統(tǒng):包括數(shù)字樣機/虛擬裝配中應用得軟件開發(fā)平臺,如EON、VegaPrime完善的RealityCenter解決方案包括下列各種先進技術:?高性能圖形驅動及顯示能力?高亮度的投影儀及顯示屏幕(平面、球面或柱面)?邊緣融合及色彩校正電子技術集中式的數(shù)據(jù)、音頻及光照控制系統(tǒng)(包括觸感式面板的屏幕)應用軟件、工具包及實用程序立體觀察裝置(發(fā)送裝置及有源和無源立體觀察眼鏡)輸入控制裝置(如操縱桿及跟蹤球)?先進的輸出裝置(如頭戴式受話器,以及觸覺裝置)?高保真度、多通道的音頻/視頻回放系統(tǒng)在制造業(yè),SGIRC系統(tǒng)可用于:虛擬裝配、外觀/內視設計、碰撞/CFD等高性能計算結果的可視化等。這種技術不但能夠為工程師、設計師及制造業(yè)各領域專家提供?個協(xié)同工作的環(huán)境,而且還能夠大大縮短設計周期、提高設計效率,從而節(jié)約成本提高投資回報。RC技術己經(jīng)成為制造公司在日益激烈的競爭環(huán)境中保持技術領先的利刃。兩通道無縫拼接被動立體設計方案件綜述:一個完備的視景仿真系統(tǒng)至少要由以下部分構成:IG(圖像生成器,圖形計算機)視景仿真應用軟件開發(fā)平臺及運行平臺具有強烈沉浸感的多通道大屏幕投影系統(tǒng)中央控制系統(tǒng),視頻播放系統(tǒng)投影系統(tǒng)用于視景仿真系統(tǒng)的投影機不同于其它用于教育、娛樂等方面的商用投影機,對其技術指標有更嚴格的要求。?分辨率為了保證圖像不失真,用于仿真的投影儀只能使用其真實分辨率。為了表現(xiàn)圖像細節(jié),投影儀的真實分辨率至少應為1280X1024。亮度在視景仿真應用中,一般采用大屏幕。所以要求投影機的亮度必需高,如果亮度不夠,會大大降低觀眾的沉浸感。對比度在視景仿真應用中,如果圖像對比度太低,會降低仿真場景的真實感。同時,對比度太低的投影儀做無縫拼接處理非常困難,效果很差。亮度一致性大多數(shù)低檔投影儀的投影圖像的中間和四周往往亮度差別比較大、左邊和右邊的亮度差別比較大。對于一般的Powerpoint演示,這種差別無關緊要,觀眾往往也不會注意到。但對于視景仿真應用,亮度一致性是影響無縫拼接效果的重要因素之一。所以,高檔投影儀的亮度一致性可達到90%以上。圖像還原度對于一般的Powerpoint演示,觀眾并不會注意圖像失真(包括色彩失真及幾何失真)。但對視景仿真應用,如果仿真場景的顏色不匹配(多臺投影儀之間)、物體稍微有點變形,觀眾馬上能夠感覺得到。使“仿真”的意義大打折扣。可調節(jié)參數(shù)的多少為了在多通道投影系統(tǒng)中真實地還原圖像,要求投影儀具有方便的調節(jié)功能,使其與其它投影儀配合、匹配。一般售價幾萬元人民幣的普通投影儀可調節(jié)的參數(shù)很少。而高檔投影儀能夠通過移動鏡頭來調整梯形失真、可能選擇合適的投射率的鏡頭,等等。這樣,在多通道拼接處理時一方面調試容易,更重要的是能保證圖像效果。2.2.1.CRT.LCD.DLP三種投影技術的比較現(xiàn)今投影技術主要有CRT、LCD,DLP三種。CRT技術是出現(xiàn)最早,也是最成熟的一種投影技術。但是它有一個致命的缺點一一亮度太低,所以CRT投影機的應用正逐漸減少。當前最流行的投影技術是LCD和DLP。LCD投影儀,LCD是LiquidCristalDisplay的英文縮寫。它的成像器件是液晶板,也是一種被動式的投影方式。利用外光源金屬鹵素燈或UHP(冷光源),若是三塊LCD板設計的則把強光通過度光鏡形成RGB三束光,分別透射過RGB三色液晶板;信號源經(jīng)過模數(shù)轉換,調制加到液晶板上,控制液晶單元的開啟、閉合,從而控制光路的通斷,再經(jīng)鏡子合光,由光學鏡頭放大,顯示在大屏幕上。這種類型的投影儀當前最高分辨率可做到1600x1200,亮度在1萬ANSI流明以上。但是LCD投影儀因為液晶板本身的物理特性的原因,色彩不很均勻、響應速度慢,隨著時間的推移,性能有所下降。DLP投影機中的DLP是一種新興的投影技術,這種技術是英文DigitalLightProcessing的縮寫,中文含義為數(shù)字光處理技術,該技術是由美國徳州儀器公司研制推出的一種全數(shù)字的反射式投影技術,它能夠被稱為是投影和顯示信息領域中的一個新思路。由這種技術生成的投影機采用DMD(DigitalMicromirrorDevice)數(shù)字微鏡作為光學成像器件,來調制投影機中的視頻信號,驅動DMD光學系統(tǒng),通過投影透鏡來完成數(shù)字投影顯示的,DMD數(shù)字微鏡裝置是由美國徳州儀器公司專門生產(chǎn)開發(fā)的一種特殊半導體元件,一個DMD芯片中含有許很多多的細微的正方形反射鏡片,這些鏡片中的每一片微鏡都代表一個像素,每一個像素面積為16umX16um,鏡片與鏡片之間是按照行列的方式來緊密排列的,并可由相對應的存儲器控制在開或關的兩種狀態(tài)下切換轉動,從而控制光的反射。DLP投影機使用了反射式數(shù)字微鏡后,它內部的光學成像部分的總光效率高達60%左右,這使得DLP投影機無論工作在光線充足的環(huán)境還是光線暗淡的環(huán)境時,都能將更多的光線投射到投影屏幕上,這也是為什么DLP投影機比傳統(tǒng)的模擬投影機具有更高的亮度、對比度的原因所在。根據(jù)DLP投影機中包含的DMD數(shù)字微鏡的片數(shù),人們又將投影機分為單片DLP投影機,兩片DLP投影機和三片DLP投影機。當前市場上出現(xiàn)的DLP投影機,多數(shù)都屬于單片機,這種單片DLP投影機主要適用在各種便攜式投影產(chǎn)品中,這種投影機的整個機身一般小于A4紙張的面積,專為流動人員而設計。這種單片DLP投影機雖然價格便宜,但是并不適用于仿真系統(tǒng)環(huán)境,因為它的亮度一般只有1000流明左右,而且亮度均勻性和色彩一致性方面都比較差,一般只適用于演示、娛樂等。三片DLP投影機,三片DMD芯片分別反射三原色中的一種顏色,己經(jīng)不需要再使用色輪來濾光了;使用三片DMD芯片制造的投影機亮度最高可達到12000ANSI流明,它拋棄了傳統(tǒng)意義上的會聚,可隨意變焦,調整十分便利;其分辨率也比較高,不經(jīng)壓縮分辨率可達到1280X1024。

類型商用數(shù)據(jù)型顯示技術LCD投影方式正投投影距離(米)1.4—14.6液晶板尺寸1.3英寸TFT快速矩陣變換電路芯片數(shù)目3支持的色彩數(shù)目1677萬最高顯示分辨率(dpi)1280*1024標準顯示分辨率(dpi)1024*768水平掃描頻率(KHz)15-100KHz垂直掃描頻率(Hz)50-100Hz標稱對比度1200:1標稱光亮度5600流明標稱光亮度均勻值90%鏡頭變焦Fl.8-2. 4-62.8mm,1:1.3成像尺寸0.78—10.16m梯形矯正垂直土40°,水平±10°投影燈泡功率(W)300WNSH輸入信號NTSC/PAL/SECAM/NTSC4.43/PAL-M/PAL-N/HDTVl:RGB(D-Subl5)!N.DVI-D.RGBHV,Y,Pb/Cb,Pr/Cr,Composite(BNC).Stere輸入接口o(minijack)?Composite(RCA)?s-Video(miniDIN4)、Y,Pb/Cb.Pr/CR(RCAX3)、Stereo(RCAX2)輸出接口AudioXl.RGBXl遙控器無線遙控器(兼帶激光標及電腦滑鼠功能)噪音(dB)35電源性能100-240VAC50/60Hz產(chǎn)品尺寸429.5*319*168mm產(chǎn)品重量9.2kg隨機附件用戶使用手冊,遙控器,電纜線,保修卡,軟提袋其他性能局部放大、畫面捕捉、自動信號識別其它特點視頻帶寬:180MHz2.3.邊緣融合及非線性失真校準處理機2.3.1.多通道邊緣融合投影技術原理:處理前處理后2.3.2.非線性失真校正原理:當釆用球幕或柱幕時,當投影儀把圖像投射到這些弧形的屏幕上時,圖像就會變形失真,這種現(xiàn)象被稱之為非線性失真。為了在弧形屏幕上得到正確的圖像顯示效果,必須對圖像進3DPerceptionCompactUTMZerO行處理,這種處理被稱之為非線性失真校正。而對于平面幕則不存在這樣的問題。3DPerceptionCompactUTMZerO在本方案中,建議釆用3DPerceptionCompactUTM作為邊沿融合及非線性失真校正處理機;調試及控制軟件為CompaciComrol。當調試完畢之后,所有的參數(shù)被寫入到CompactUTM中。3DPerceptionCompactUTM邊沿混合及非線性失真校正處理機能夠對2-4路視頻輸入信號進行處理,它具有以下特點:?數(shù)字非線性失真校正數(shù)字邊沿混合處理(四個方向)數(shù)字亮度不均勻補償?數(shù)字色彩補償數(shù)字伽馬校正Compactcontrol能夠產(chǎn)生下面所示的調試圖像,以完成邊沿融合處理對于非線性失真,CompactUTM能夠為每個投影通道產(chǎn)生一個網(wǎng)狀柵格。根據(jù)當前投影儀和眼點位置,CompactUTM會在投影屏幕上一幀?幀地確定柵格的頂點,然后把圖像作為紋理繪制在扭曲的柵格上,從而100%地糾正非線性失真。以下校正算法能夠疊加使用。 I 廠bx-0(z°)bx-l(?)bx-2(z2)bx3(Z‘)bx4(z*) bx.5(Z5)bz-o(x°) |bz-i(xJ)|bz-2(x2) |bz-3(X3}bz-4(?) :bz-5(?)bzo-(?)iposa國ition tiltcurvature s-tilt]Hbzj-(z‘)1si H ze trapezoid pincushion]Hlr二ffilIM爾(?)tlxrlinearity edgeI]|飄|麗tilt edgecurvatureJ1鶴11顚1bz3-(?)edgecHIHimpressfflH]MbZ4-(?)眥螂IH]哩Mbz5-(?)1IB1H]CompactUTMZerO有7種型號,如果要求圖像分辨率達到1024X768,并作立體應用,則其刷新率至少應達到96Hz以上。所以應選擇1臺3個顯示通道的CompactUZerOXGAplus,其最大分辨率可達到1024X768X108Hz。2.4.屏幕2.4.1.硬質柱形幕:在仿真應用環(huán)境中,柱幕較平面幕有更大的視角,會使用戶產(chǎn)生強烈的沉浸感,應用效果比平面幕好得多,建議用戶采用柱幕。根據(jù)其材質,屏幕分為軟幕和硬幕兩種。軟幕的平直度遠遠不如硬幕,特別是用在柱幕上時,屏幕的中間部位會向往突出,使圖像發(fā)生變形。而硬幕則不會出現(xiàn)這種情況,而且硬幕的壽命高于軟幕。在專業(yè)屏幕制造商中,美國的StewartFilmscreen公司和Mechdyne公司是最著名的,但是其產(chǎn)品價格非常昂貴,不推薦使用。國產(chǎn)專利柱幕在實際應用中完全不比進口產(chǎn)品差,但是價格便宜相當多。國產(chǎn)專利柱幕幕面采用環(huán)氧樹脂壓注成形,表面光滑,整體無接縫。表面噴涂專業(yè)屏幕漆,增益系數(shù)1.1,保證觀眾在屏幕前各個角度觀看畫面不會出現(xiàn)亮度變化的情況,非常適用于視景仿真環(huán)境。2.5.主機系統(tǒng)本項目針對用戶需求,在主機系統(tǒng)設計中,我們?yōu)榭蛻暨x擇的是具備SLk高性能、性價比高圖形發(fā)生器,下面是對這種主機系統(tǒng)進行說明。2.5.1.圖形發(fā)生器+SLI(ScalableLinkInterface)針對SGI的prism超級圖形工作站,我們提出一種相對低端的主機系統(tǒng)方案,此方案采用是當前最流行SLI技術,是一個性價比很高的方案,下面首先接受一下SL1技術。SLL這個既古老又新鮮的名詞,說他古老,是因為,早在1998年,他就首次被3dfx公司提出,并應用在旗下Voodoo2顯示卡上。說他新鮮,是因為,從2000年,3dfx被NVIDIA收購以后,銷聲匿跡多年后,又重新被NVIDIA提出,并被NVIDIA斌予全新詮釋。說SLI,就要從3dfx時代開始。相信大家對于6、7年前的Voodoo2SLI技術還尚有一些記憶,Voodoo2是3dfx推出的第二代3D圖形卡產(chǎn)品,而在Voodoo2所擁有的技術中,3dfx推出了“SLI交錯互連技術”,這項技術能夠讓兩塊Voodoo2顯卡連接起來并行運作,獲得接近一倍的顯示性能上的提高,而在兩塊顯卡的工作分配上,并選擇了按畫面幀數(shù)進行渲染的方式,這就是Voodoo2SLI技術。按照官方的解釋是,它全稱是ScanLineInterleave(掃描線疊加顯示),是采用將畫面按照奇偶線進行分離,交給兩塊顯卡一起完成,最后再把兩塊顯卡的畫面合并到一起發(fā)揮最大功用的工作方式。SLiVoodoo2SLI技術的工作原理就是將一幅渲染的畫面分為一條條掃描幀線,它將圖像交由兩塊顯卡各負其貴,一個SLiMULTI-GPUTECHNOLOGY

對于圖像渲染奇數(shù)幀線部份,另一個則是渲染偶數(shù)幀線部份,然后將同時渲染完畢的幀線進行合并完整的圖像后寫入到幀緩沖中去,再由顯示器完整的顯示出一個被兩塊顯卡渲染過的畫面了。因為SLI技術將渲染圖像任務平均分擔給了兩塊顯卡,對于畫面的渲染效率自然也就提高了很多,這就是雙顯卡并行大幅提升效能的關鍵所在。隨若時間的推移,經(jīng)過一系列的發(fā)展和改變,即便Voodoo2在顯卡技術上具有其前瞻性,但是3dfx在產(chǎn)品政策上的固執(zhí)和失誤,不久公司逐漸從興旺走向了衰落。在2000年,NVIDIA將其3dfx公司收購之后歸于自己旗下,這也使得Voodoo2SLI技術也隨之落入時間的長河之中。隨若PCI-E平臺的在市場中的逐步推廣,NVIDIA將原來3DFX公司的Voodoo2SL1技術再次引人,并在此基礎上加以改進正式發(fā)布了以融合NVIDIA自身特點的SLI技術。NNV公司此次所提出的SLI技術即使也是一種顯卡并行技術,但在實際的工作原理上與3DFX卻有明顯不同。SLI全稱ScalableLinkInterface,是nVIDIA公司于今年6月28日推出的一種革命性技術。能讓多塊NVIDIAGeForce6/7系列或者NVIDIAQuadro顯卡工作在一臺個人計算機或工作站上,從而極大地提升圖形性能。NVIDIA的SLI的工作原理是將一幅圖像分為上下兩部分各自進行獨立的渲染,并且釆用了自身開發(fā)的動態(tài)負載平衡算法,將任務分配給兩塊顯卡進行,而且特別值得一提的是在工作量上這兩塊顯卡并非進行完全的平均分配,這也與以前Voodoo2SL1技術的平均分配渲染幀數(shù)有著最為顯著的區(qū)別。這主要是因為主卡相對副卡而言能夠調用更多的系統(tǒng)的資源,而動態(tài)負載平衡算法就可使其主卡分配并承擔一大多數(shù)渲染圖像任務,而相對于副卡來說,它所分配并承擔的渲染圖像的任務自然就少一些,其實這樣也主要是為了保證兩塊顯R完成渲染任務時的一種有效平衡,從而在工作完成的時間上達到相對的一致,即使兩種SLI的工作原理相同,但在工作分配上采取了完全不一樣的分配方式。Nvidia的SLI互連不再是和Voodoo2一樣借助線纜,而是使用一塊兩端有“MIO”接口的PCB連接子卡。卡上的接口有點兒類似PCIExpressxl,而在顯卡的頂部位置則預留了對應的接口。這樣,該SLI連接卡就能夠將兩塊nvidia顯卡連接起來,實現(xiàn)SLI并行運作。NVIDIA表示,選擇PCB長連接可充分保證信號通訊的質量與速度,顯卡間的數(shù)據(jù)傳輸采用數(shù)字形式進行,這樣可有效防止因信號干擾而導致畫面不同步的弊端,(最近nVIDIA己一經(jīng)公布了可用驅動nVIDlAGeForce6600標準版或6600LE組建SLI系統(tǒng),而這種新型的SLI系統(tǒng)無需通

過連接卡便能實現(xiàn))。Voodoo2所采用的技術是模擬傳輸方式,數(shù)字信號先被轉換為模擬信號后才進行合成,因為干擾的影響,在某些時候會出現(xiàn)數(shù)據(jù)不匹配的問題,導致合成后的畫面往往難以同步或出現(xiàn)其他問題,這也是Voodoo2SLI技術的主要缺陷。而改用數(shù)字信號傳輸,顯然就不存在這個問題,顯卡處理完的幀數(shù)據(jù)被集合起來合成,然后才轉為模擬信號輸出,從而確保畫面的完整性。NVIDIASLI功能位于現(xiàn)在顯卡的圖形處理器里,它是將SLI的控制功能直接集成到在顯卡的圖形處理器的芯片內部,其所負責的功能主要是包括了兩塊顯卡運行時的連接、呼應、渲染任務指令以及兩塊顯卡所渲染畫面的合成等功用。特別值得一提的是,因為這個功能是集成于芯片內部本身,以前的圖形處理器并沒有集成這個控制邏輯功能,所以以前的顯卡都并不支持SLI技術。而在NVIDIASLI技術在接口方式上也有要求,它當前只可在PCI-E接口上運行,這也就意味著當前的AGP 8X接口的顯卡也不可能使用到SLI功能,整體來說,只有在支持雙PCI-E接口的主板才有支持SLI顯卡功能是最為基本的條件。因為指令的傳輸工作相對簡單,在芯片的FCBGA封裝中也只有極少幾根針腳用于SLI模式。最令人稱奇的還是它的并行能力,nVIDIA的研發(fā)專家聲稱,SLI技術最多能夠支持8塊GPU并行運作,雖然在消費市場沒有什么意義,但在工作站領域,8塊GPU并行意味希可獲得超高的渲染效率。傳統(tǒng)的多GPU技術多半釆用任務均分的方式,兩塊顯卡完成的渲染任務量完全均等,Voodoo2的SLI及之后的Voodoo5系列都是如此,ATi的MAXX顯卡和XGI的VolariDuo系列產(chǎn)品也是采納類似的思想。但這種任務均等分派的設計并不科學:首先,主顯卡或主GPU必須承擔額外的控制、任務分配、畫面合成和輸出等工作,用于渲染的運算資源較少,但它必須完成與副卡一樣多的任務。結果自然是,副卡率先將任務完成,把結果數(shù)據(jù)冋傳后便處于等待狀態(tài),直到主卡將本批次任務處理完畢之后才能夠繼續(xù)進行任務指派;第二,同一幅畫面不同區(qū)域的復雜度并不相同,所需的運算量也不一樣,如果使用Voodoo2的幀線劃分方式那也沒什么,但nVIDIA的SLI釆用劃分上下畫面的方式,如在常見的賽車游戲中,畫面上半部分幾乎是靜態(tài)的,而下半部分就非常復雜,需要處理的數(shù)據(jù)量很大,如果單純將畫面作均等的劃分也不科學。為此,nVIDIA另行開發(fā)了一套動態(tài)負載平衡技術,畫面的上下劃分并不是按照固定的一半一半方式,而是根據(jù)畫面的復雜情況進行劃分,如可能為4:5或3:2等非均等的模式。這樣的分配并不是為了保證工作量在兩塊卡間的絕對平均分配,而是要將兩塊顯卡完成渲染任務的時間保持一致,以此達到效能的最優(yōu)化??紤]到主顯卡需要承擔額外的控制任務,用于實際渲染運算的資源較少,動態(tài)負載平衡算法就能夠根據(jù)這個前提,將任務量適當多給副卡分擔。這樣,nVIDIA所構建的SLI系統(tǒng)就能夠保證兩塊顯卡都工作在最佳效率條件下。要提到的是,這項動態(tài)負載平衡算法并不是集成在GPU芯片內部,而是在驅動程序中整合,nVIDIA能夠方便對其進行修改,以提供更佳的性能。nVIDIASLIMulti-GPU的確是一項令Diyer們熱血沸騰的圖形顯示技術,不管要求多么高的的3D游戲,再夸張的特效它都能夠應付自如,游戲愛好者能夠充分體驗到這種速度與顯示效果都大幅提升的快感,而對于專業(yè)設計人員來說,SLI也將帶來效率的翻倍提升一渲染工作的費時費力大家想必有所耳聞,為了渲染短時間的虛擬畫面,圖形工作站可能要連續(xù)運行上數(shù)個小時直至幾天幾夜,有了SLL渲染的時間幾乎能夠縮短一半,效率提升極其明顯。通過這種先進的SLI技術我們能夠得到幾乎翻倍的圖形顯示性能,把它引入實際應用也不再不切實際了,它不再像以前組建Voodoo2SLI那樣昂貴。2.6.實時三維視景仿真軟件EON介紹:EON是快速開發(fā)虛擬裝配、視景仿真應用的編輯工具。使用EONStudio,即使沒有經(jīng)驗的用戶也能夠快速簡捷地建立起復雜而且高質量的交互應用,它不需要任何編程經(jīng)驗。主要優(yōu)勢易操作和集成圖形化的編輯工具可使非程序員加入復雜的交互效果,容易與標準軟件集成;文件導入簡便可導入大多數(shù)通用的CAD和3D格式,能夠很容易利用和處理來自各種3D建模工具的物體和紋理;預編程的交互節(jié)點功能能夠減少新應用的開發(fā)時間;圖形化的網(wǎng)頁發(fā)布器簡化了把與網(wǎng)頁的通訊功能嵌入到EON應用的過程;?精簡的文件格式釆用了有效的專用的壓縮算法和分割技術;高質量的渲染EON提供超高的視覺質量;培訓功能帶有創(chuàng)建培訓應用的節(jié)點,可用于教學,練習和評估EON工作流程導入-導入不同的3D物體,通常來自三維動畫軟件或CAD軟件,如3DSludioMax>DXF>LightWare>Lightscape>ArchiCAD>ProE、CATIA等。添加行為-模型導入后,行為便可通過EONStudio的直觀圖形用戶界面進行添加,將行為和模型連接起來從而實現(xiàn)交互行為。發(fā)布-利用EON的WebPublisher,應用能夠立即發(fā)布到互聯(lián)網(wǎng)上;也能夠獨立地運行。主要特點輸入格式包括:3DStudio、ArchiCAD>VRML2(包括關鍵幀)、DXF和LightWare等16種格式。在導入過程中所有紋理自動轉換為相對應的格式(.jpg,.png或.ppm)。擁有100多個節(jié)點,這些節(jié)點的功能包括運動模型、傳感器、操作、演示室和特殊效果等。使用Java-script或VB-script的腳本節(jié)點,可為EON添加無限的功能。實時渲染,在包括抗鋸齒、透明、環(huán)境貼圖、反射、陰影等算法時,仍能做到實時渲染。擁有碰撞檢測和剛體運動模塊。EONProfessionalEONProfessional提供了一套全新的性能非常優(yōu)異的模塊,實現(xiàn)了工業(yè)級別的虛擬現(xiàn)實,為特定的開發(fā)人員而設計。它的視覺效果模塊可提供實時的最高級的真實度;其CAD模塊,支持多種CAD和2D/3D模型文件格式;其物理模塊可允許用戶實時真實地模擬復雜的機械系統(tǒng);人物模塊可將高度真實的活動的人物集成到EON應用中。

=>EONDisplayEONServerOnlineEONArtificialIAutostereoEONApplicationsMarketing/SalesEONSalesAssistantTechnicalManualsEONVisualizerCBTComputerBasedTrainingS叩port/PartsManag.EONSupportappl.CollaborativeVizEONcollaborativeappl.=>EONDisplayEONServerOnlineEONArtificialIAutostereoEONApplicationsMarketing/SalesEONSalesAssistantTechnicalManualsEONVisualizerCBTComputerBasedTrainingS叩port/PartsManag.EONSupportappl.CollaborativeVizEONcollaborativeappl.視覺效果模塊對于諸如設計預覽、銷售等這樣對可視化要求較高的應用,這個軟件包可利用基于CG腳本語言的實時可視化效果來實現(xiàn)更高級的真實度。CG可在PC上生成實時具有照片真實度的效果,能夠實現(xiàn)陰影交互計算。利用具有易操作界面的EON實時渲染和可視化效果庫,程序員能夠直接對圖形硬件進行操作,大大加速了逼真效果的開發(fā)。這個庫當前包括:phong-shading>bumpmapping>darkmapping、立方環(huán)境貼圖、基于HDR圖像的光照、皮革、樹木、玻璃、水、織物和非照片真實度的hatch-shadingo程序員還能夠利用嵌入在EONProfessional用戶界面的CG腳本語言擴充這個庫。CAD模塊對于工業(yè)用戶,EONProfessional帶有高端的CAD和3D數(shù)據(jù)格式轉換模塊,它通過優(yōu)化,快捷地把各種CAD和3D數(shù)據(jù)轉換成EON格式。其基本模塊支持30多種格式,如AutoCAD,CADKEY,KGES,Maya,3dsmax,LightWave,SOFTIMAGE3D和SolidWorks等。此外,它還支持關鍵幀(key-frame)、自動常規(guī)校正、頂點縫合、幾何/平面削減、保持UV貼圖和紋理的情況下的任意調節(jié)的組合貼圖。EONCAD是與RightHemisphere聯(lián)合開發(fā)的,它基于成功產(chǎn)品DeepExploration,而旦將EON自主技術與Polytools和CoreCAD模塊融合起來。它還具有多種CAD插件,能夠把MicroStalion,CATIA、Alias>Unigraphics、Pro/E和STEP直接轉換成EON的文件格式EOZ或EOP,并且能夠通過批處理方式完成這種轉換。物理模塊為那些對虛擬裝配和視景仿真中3D實體運動有很高真實度需求的應用,EONProfessional提供了重力、摩擦、運動學、物體間的物理限制等功能,它非常適合需要把現(xiàn)實的真實度加入到其應用中的開發(fā)人員。物理模塊基于成功的Vortex物理引擎,該引擎利用牛頓基本定律,其力學功能非常強大,它還包括一個全新的性能優(yōu)異的碰撞檢測算法,可大大提高運算速度,而且還包括一個高逼真度的車輛動力學引擎。這些功能可加速應用開發(fā)進程,取代美工和程序員繁瑣的動畫制作和算法實施。象EON所有軟件模塊一樣,物理模塊也有圖形界面,它允許非程序員創(chuàng)建含有高級物理模型的應用。人物模塊人物模塊可使建筑師、開發(fā)人員、工程師和城市規(guī)劃設計師在觀看他們設計的場景時加入活動的人物,從而得到更真實的效果。這個模塊提供的高精度虛擬人物還能夠用于制造,應急和安保人員的培訓。并且人物模塊與來自Archvision的RealPeople庫有無縫的接口。EONSDK即使EON提供的功能非常豐富,但用戶有時會對某些功能有些特殊要求。所以EONReality提供了SDK這個功能完善的開發(fā)工具,它能夠擴展EON的所有功能。EONSDK是一個創(chuàng)建定制的EON節(jié)點和模塊的軟件開發(fā)工具,EONReality也是用它來建立標準節(jié)點和模塊的。EONSDK通過微軟的VisualC++進行調用,它在VisualC++中加入了兩個向導、連接用戶代碼與EON框架的幾個基類和一些庫。使用它開發(fā)的模塊,甚至獨立的節(jié)點,都能夠進行許可保護。它允許第三方開發(fā)人員創(chuàng)建特殊的EONStudio插件。使用SDK,用戶通過增加自己的節(jié)點來增強EON應用,這些節(jié)點能夠提供新的功能,也能夠僅僅更新原有的節(jié)點。它們可像EON所提供的標準節(jié)點一樣來安裝和使用,它們完全集成在EON中。主要優(yōu)勢:用戶能夠擴展EON,并且與EON軟件一同銷售;用EONSDK開發(fā)的模塊可無縫地嵌入現(xiàn)有的EON軟件中;運行環(huán)境和開發(fā)環(huán)境(開發(fā)工具)都允許擴展和定制;提供了API文檔、頭文件、庫文件和項目文件例子源碼,還提供了框架代碼的向導和可編譯的項目文件;函數(shù)庫中提供了多個常用且實用的函數(shù),從而簡化了編程工作,能夠輕松定制和設計自己的EON模塊;SDK和EON架構基于微軟的COM技術,為開發(fā)人員提供了一個整潔和通用的接口。Legend]=SDKcreaiabtecomponent]=EONpre-definedcomponentEONICATCHERICATCHER在大屏幕上提供性價比高的單通道或多通道顯示,為用戶提供了易用的沉浸式的3D立體體驗。用戶可沉浸在數(shù)字化的環(huán)境中,看到慫浮在屏幕前面的物體,在該環(huán)境中的交互功能使用戶成為3D應用的參與者而不但是觀看者。EONICATCHER是一個沉浸式立體顯示解決方案,它使用標準的投影儀與EON軟件配合。能夠支持前投、背投和單屏、多屏,實現(xiàn)直觀,實時地交互,3D圖形可根據(jù)用戶的動作做成反應,可同時顯示多個物體或全場景。主要特點:?動態(tài)抗鋸齒,可得到超乎尋常的視覺質量;?支持各種來源的標準立體顯示信號;與廣泛的虛擬現(xiàn)實外設兼容:如立體眼鏡(CrysialEyes)、三維鼠標(LogiiechMagellan3DController)>數(shù)據(jù)手套(PinchGloveSystem)>頭盔式顯示器(SonyGlasstron和i-glasses)>動作跟蹤系統(tǒng)(FlockofBirds>3SPACEFASTRACKTrackerSystem>Intersense)n游戲桿等;能夠通過編寫相對應的可與系統(tǒng)無縫連接的驅動(需要SDK支持)來支持其它硬件;通過使用多臺普通PC組成多通道顯示的技術來提高性價比;多通道顯示系統(tǒng)可支持立體顯示;?支持高質量四緩存立體顯示;圖形編輯工具允許非程序員添加復雜的交互效果;可與EONStudio的所有產(chǎn)品完全集成。2.6.5.EON讀入CAX軟

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