二通道虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)方案書1

虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)方案書EONREALITYSYSTEM虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù) 1概念 1虛擬現(xiàn)實(shí)與傳統(tǒng)展示方法比較： 2虛擬現(xiàn)實(shí)的組成 2兩通道無縫拼接被動(dòng)立體設(shè)計(jì)方案件 3綜述： 4投影系統(tǒng) 4CRT.LCD.DLP三種投影技術(shù)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(zhǔn)處理機(jī) 8多通道邊緣融合投影技術(shù)原理： 8非線性失真校正原理： 9屏幕 11硬質(zhì)柱形幕： 11主機(jī)系統(tǒng) 12圖形發(fā)生器+SLI(ScalableLinklnterface) 12實(shí)時(shí)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(luò)系統(tǒng) 20系統(tǒng)預(yù)算 21虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)1.1.概念RealityCenter(簡(jiǎn)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(jí)可視化計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)，生成高質(zhì)量、同步良好的多顯示通道圖像，通過投影機(jī)將其平滑地投射于大屏之上，為用戶提供一個(gè)身臨其境的大視場(chǎng)可視化環(huán)境，以支持多種業(yè)務(wù)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(shí)時(shí)的仿真中心在圖形和視頻應(yīng)用的集成化以及強(qiáng)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(gè)RealityCenter,SGI的RealityCenter概念在工業(yè)界、學(xué)術(shù)界以及新聞界中引起了轟動(dòng)。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(shí)感的虛擬環(huán)境中。沒有什么設(shè)備能象SGIRealityCenter虛擬現(xiàn)實(shí)可視化環(huán)境那樣給項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)注入如此新鮮的活力和強(qiáng)大的動(dòng)力。團(tuán)隊(duì)與高分辨率的三維圖像之間的交互營(yíng)造了一種面對(duì)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(dá)成共識(shí)。RealityCenter的目標(biāo)是：幫助用戶用先進(jìn)的可視化技術(shù)作為強(qiáng)大的商業(yè)工具，來補(bǔ)充和大大改善業(yè)務(wù)流程，從而節(jié)省大量費(fèi)用并提高生產(chǎn)效率。效率的極大提升在很短的時(shí)間里就能夠轉(zhuǎn)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(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，適合較多人員同時(shí)使用（20-600A）o某邊型某邊型1.2.虛擬現(xiàn)實(shí)與傳統(tǒng)展示方法比較：虛擬現(xiàn)實(shí)三維動(dòng)畫效果圖?用戶能夠隨時(shí)以任意視角觀看，在場(chǎng)景中任意漫游?主動(dòng)式、交互式參與，用戶可控制中場(chǎng)景中物體的運(yùn)動(dòng)?支持方案實(shí)時(shí)調(diào)整、比較、信息査詢等功能?觀眾游覽路徑預(yù)先設(shè)定，無法改變?用戶僅僅是被動(dòng)的觀眾，無法參與其中。?只適合簡(jiǎn)單演示。如果需要場(chǎng)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(shí)的組成RealityCenter主要由主機(jī)系統(tǒng)（包括圖形系統(tǒng)）、控制系統(tǒng)、投影系統(tǒng)、交互設(shè)備系統(tǒng)和應(yīng)用軟件系統(tǒng)等五部分組成：主機(jī)系統(tǒng)：每個(gè)RealityCenter的核心是SGI強(qiáng)大的圖形服務(wù)器Prism系統(tǒng)。該主機(jī)系統(tǒng)利用相對(duì)應(yīng)的應(yīng)用軟件系統(tǒng)，完成科學(xué)計(jì)算、圖像生成、建模和形成視景等功能，并實(shí)時(shí)處理用戶與虛擬現(xiàn)實(shí)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(jī)系統(tǒng)生成的視景投影到屏幕上，產(chǎn)生一個(gè)具有沉浸感的虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境。控制系統(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(fù)責(zé)信號(hào)輸入輸出的切換，如圖像信號(hào)在監(jiān)視器和投影之間的切換；CRESTRON系統(tǒng)負(fù)責(zé)控制投影機(jī)和視頻系統(tǒng)等的正常工作；交互設(shè)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(jī)械手套、數(shù)字手套及數(shù)字頭盔等。應(yīng)用軟件系統(tǒng)：包括數(shù)字樣機(jī)/虛擬裝配中應(yīng)用得軟件開發(fā)平臺(tái)，如EON、VegaPrime完善的RealityCenter解決方案包括下列各種先進(jìn)技術(shù)：?高性能圖形驅(qū)動(dòng)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(shù)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(yīng)用軟件、工具包及實(shí)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(jìn)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(nèi)視設(shè)計(jì)、碰撞/CFD等高性能計(jì)算結(jié)果的可視化等。這種技術(shù)不但能夠?yàn)楣こ處?、設(shè)計(jì)師及制造業(yè)各領(lǐng)域?qū)＜姨峁?個(gè)協(xié)同工作的環(huán)境，而且還能夠大大縮短設(shè)計(jì)周期、提高設(shè)計(jì)效率，從而節(jié)約成本提高投資回報(bào)。RC技術(shù)己經(jīng)成為制造公司在日益激烈的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中保持技術(shù)領(lǐng)先的利刃。兩通道無縫拼接被動(dòng)立體設(shè)計(jì)方案件綜述：一個(gè)完備的視景仿真系統(tǒng)至少要由以下部分構(gòu)成：IG（圖像生成器，圖形計(jì)算機(jī)）視景仿真應(yīng)用軟件開發(fā)平臺(tái)及運(yùn)行平臺(tái)具有強(qiáng)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(jī)不同于其它用于教育、娛樂等方面的商用投影機(jī)，對(duì)其技術(shù)指標(biāo)有更嚴(yán)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(shí)分辨率。為了表現(xiàn)圖像細(xì)節(jié)，投影儀的真實(shí)分辨率至少應(yīng)為1280X1024。亮度在視景仿真應(yīng)用中，一般采用大屏幕。所以要求投影機(jī)的亮度必需高，如果亮度不夠,會(huì)大大降低觀眾的沉浸感。對(duì)比度在視景仿真應(yīng)用中，如果圖像對(duì)比度太低，會(huì)降低仿真場(chǎng)景的真實(shí)感。同時(shí)，對(duì)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(duì)于一般的Powerpoint演示，這種差別無關(guān)緊要，觀眾往往也不會(huì)注意到。但對(duì)于視景仿真應(yīng)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(dá)到90%以上。圖像還原度對(duì)于一般的Powerpoint演示，觀眾并不會(huì)注意圖像失真（包括色彩失真及幾何失真）。但對(duì)視景仿真應(yīng)用，如果仿真場(chǎng)景的顏色不匹配（多臺(tái)投影儀之間）、物體稍微有點(diǎn)變形，觀眾馬上能夠感覺得到。使“仿真”的意義大打折扣?？烧{(diào)節(jié)參數(shù)的多少為了在多通道投影系統(tǒng)中真實(shí)地還原圖像，要求投影儀具有方便的調(diào)節(jié)功能，使其與其它投影儀配合、匹配。一般售價(jià)幾萬元人民幣的普通投影儀可調(diào)節(jié)的參數(shù)很少。而高檔投影儀能夠通過移動(dòng)鏡頭來調(diào)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(shí)一方面調(diào)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(shù)的比較現(xiàn)今投影技術(shù)主要有CRT、LCD,DLP三種。CRT技術(shù)是出現(xiàn)最早，也是最成熟的一種投影技術(shù)。但是它有一個(gè)致命的缺點(diǎn)一一亮度太低，所以CRT投影機(jī)的應(yīng)用正逐漸減少。當(dāng)前最流行的投影技術(shù)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(dòng)式的投影方式。利用外光源金屬鹵素?zé)艋騏HP(冷光源)，若是三塊LCD板設(shè)計(jì)的則把強(qiáng)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(hào)源經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換，調(diào)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(xué)鏡頭放大，顯示在大屏幕上。這種類型的投影儀當(dāng)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?yàn)橐壕О灞旧淼奈锢硖匦缘脑?，色彩不很均勻、響?yīng)速度慢，隨著時(shí)間的推移，性能有所下降。DLP投影機(jī)中的DLP是一種新興的投影技術(shù)，這種技術(shù)是英文DigitalLightProcessing的縮寫，中文含義為數(shù)字光處理技術(shù)，該技術(shù)是由美國(guó)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(shù)，它能夠被稱為是投影和顯示信息領(lǐng)域中的一個(gè)新思路。由這種技術(shù)生成的投影機(jī)采用DMD(DigitalMicromirrorDevice)數(shù)字微鏡作為光學(xué)成像器件,來調(diào)制投影機(jī)中的視頻信號(hào)，驅(qū)動(dòng)DMD光學(xué)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(guó)徳州儀器公司專門生產(chǎn)開發(fā)的一種特殊半導(dǎo)體元件，一個(gè)DMD芯片中含有許很多多的細(xì)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(gè)像素，每一個(gè)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(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器控制在開或關(guān)的兩種狀態(tài)下切換轉(zhuǎn)動(dòng)，從而控制光的反射。DLP投影機(jī)使用了反射式數(shù)字微鏡后，它內(nèi)部的光學(xué)成像部分的總光效率高達(dá)60%左右，這使得DLP投影機(jī)無論工作在光線充足的環(huán)境還是光線暗淡的環(huán)境時(shí)，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(jī)比傳統(tǒng)的模擬投影機(jī)具有更高的亮度、對(duì)比度的原因所在。根據(jù)DLP投影機(jī)中包含的DMD數(shù)字微鏡的片數(shù)，人們又將投影機(jī)分為單片DLP投影機(jī)，兩片DLP投影機(jī)和三片DLP投影機(jī)。當(dāng)前市場(chǎng)上出現(xiàn)的DLP投影機(jī)，多數(shù)都屬于單片機(jī)，這種單片DLP投影機(jī)主要適用在各種便攜式投影產(chǎn)品中，這種投影機(jī)的整個(gè)機(jī)身一般小于A4紙張的面積，專為流動(dòng)人員而設(shè)計(jì)。這種單片DLP投影機(jī)雖然價(jià)格便宜，但是并不適用于仿真系統(tǒng)環(huán)境，因?yàn)樗牧炼纫话阒挥?000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(jī)，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(jī)亮度最高可達(dá)到12000ANSI流明，它拋棄了傳統(tǒng)意義上的會(huì)聚，可隨意變焦，調(diào)整十分便利；其分辨率也比較高，不經(jīng)壓縮分辨率可達(dá)到1280X1024。

類型商用數(shù)據(jù)型顯示技術(shù)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)稱對(duì)比度1200：1標(biāo)稱光亮度5600流明標(biāo)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(hào)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(biāo)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(jī)附件用戶使用手冊(cè)，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(dòng)信號(hào)識(shí)別其它特點(diǎn)視頻帶寬：180MHz2.3.邊緣融合及非線性失真校準(zhǔn)處理機(jī)2.3.1.多通道邊緣融合投影技術(shù)原理：處理前處理后2.3.2.非線性失真校正原理：當(dāng)釆用球幕或柱幕時(shí)，當(dāng)投影儀把圖像投射到這些弧形的屏幕上時(shí)，圖像就會(huì)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(duì)圖像進(jìn)3DPerceptionCompactUTMZerO行處理，這種處理被稱之為非線性失真校正。而對(duì)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(jī)；調(diào)試及控制軟件為CompaciComrol。當(dāng)調(diào)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(jī)能夠?qū)?-4路視頻輸入信號(hào)進(jìn)行處理，它具有以下特點(diǎn)：?數(shù)字非線性失真校正數(shù)字邊沿混合處理（四個(gè)方向）數(shù)字亮度不均勻補(bǔ)償?數(shù)字色彩補(bǔ)償數(shù)字伽馬校正Compactcontrol能夠產(chǎn)生下面所示的調(diào)試圖像，以完成邊沿融合處理對(duì)于非線性失真，CompactUTM能夠?yàn)槊總€(gè)投影通道產(chǎn)生一個(gè)網(wǎng)狀柵格。根據(jù)當(dāng)前投影儀和眼點(diǎn)位置,CompactUTM會(huì)在投影屏幕上一幀?幀地確定柵格的頂點(diǎn)，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(guó)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(hào)，如果要求圖像分辨率達(dá)到1024X768,并作立體應(yīng)用，則其刷新率至少應(yīng)達(dá)到96Hz以上。所以應(yīng)選擇1臺(tái)3個(gè)顯示通道的CompactUZerOXGAplus,其最大分辨率可達(dá)到1024X768X108Hz。2.4.屏幕2.4.1.硬質(zhì)柱形幕：在仿真應(yīng)用環(huán)境中，柱幕較平面幕有更大的視角，會(huì)使用戶產(chǎn)生強(qiáng)烈的沉浸感，應(yīng)用效果比平面幕好得多，建議用戶采用柱幕。根據(jù)其材質(zhì)，屏幕分為軟幕和硬幕兩種。軟幕的平直度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如硬幕，特別是用在柱幕上時(shí)，屏幕的中間部位會(huì)向往突出，使圖像發(fā)生變形。而硬幕則不會(huì)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(guó)的StewartFilmscreen公司和Mechdyne公司是最著名的，但是其產(chǎn)品價(jià)格非常昂貴，不推薦使用。國(guó)產(chǎn)專利柱幕在實(shí)際應(yīng)用中完全不比進(jìn)口產(chǎn)品差，但是價(jià)格便宜相當(dāng)多。國(guó)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(gè)角度觀看畫面不會(huì)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(jī)系統(tǒng)本項(xiàng)目針對(duì)用戶需求，在主機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，我們?yōu)榭蛻暨x擇的是具備SLk高性能、性價(jià)比高圖形發(fā)生器，下面是對(duì)這種主機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行說明。2.5.1.圖形發(fā)生器+SLI(ScalableLinkInterface)針對(duì)SGI的prism超級(jí)圖形工作站，我們提出一種相對(duì)低端的主機(jī)系統(tǒng)方案，此方案采用是當(dāng)前最流行SLI技術(shù)，是一個(gè)性價(jià)比很高的方案，下面首先接受一下SL1技術(shù)。SLL這個(gè)既古老又新鮮的名詞，說他古老，是因?yàn)椋缭?998年，他就首次被3dfx公司提出，并應(yīng)用在旗下Voodoo2顯示卡上。說他新鮮，是因?yàn)?，?000年，3dfx被NVIDIA收購(gòu)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(shí)代開始。相信大家對(duì)于6、7年前的Voodoo2SLI技術(shù)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(shù)中，3dfx推出了“SLI交錯(cuò)互連技術(shù)”，這項(xiàng)技術(shù)能夠讓兩塊Voodoo2顯卡連接起來并行運(yùn)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(jìn)行渲染的方式，這就是Voodoo2SLI技術(shù)。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(jìn)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(shù)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(fù)其貴，一個(gè)SLiMULTI-GPUTECHNOLOGY

對(duì)于圖像渲染奇數(shù)幀線部份，另一個(gè)則是渲染偶數(shù)幀線部份，然后將同時(shí)渲染完畢的幀線進(jìn)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(gè)被兩塊顯卡渲染過的畫面了。因?yàn)镾LI技術(shù)將渲染圖像任務(wù)平均分擔(dān)給了兩塊顯卡，對(duì)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(guān)鍵所在。隨若時(shí)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(shù)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(gòu)之后歸于自己旗下，這也使得Voodoo2SLI技術(shù)也隨之落入時(shí)間的長(zhǎng)河之中。隨若PCI-E平臺(tái)的在市場(chǎng)中的逐步推廣，NVIDIA將原來3DFX公司的Voodoo2SL1技術(shù)再次引人，并在此基礎(chǔ)上加以改進(jìn)正式發(fā)布了以融合NVIDIA自身特點(diǎn)的SLI技術(shù)。NNV公司此次所提出的SLI技術(shù)即使也是一種顯卡并行技術(shù)，但在實(shí)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(shù)。能讓多塊NVIDIAGeForce6/7系列或者NVIDIAQuadro顯卡工作在一臺(tái)個(gè)人計(jì)算機(jī)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(jìn)行獨(dú)立的渲染，并且釆用了自身開發(fā)的動(dòng)態(tài)負(fù)載平衡算法，將任務(wù)分配給兩塊顯卡進(jìn)行，而且特別值得一提的是在工作量上這兩塊顯卡并非進(jìn)行完全的平均分配，這也與以前Voodoo2SL1技術(shù)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?yàn)橹骺ㄏ鄬?duì)副卡而言能夠調(diào)用更多的系統(tǒng)的資源，而動(dòng)態(tài)負(fù)載平衡算法就可使其主卡分配并承擔(dān)一大多數(shù)渲染圖像任務(wù)，而相對(duì)于副卡來說，它所分配并承擔(dān)的渲染圖像的任務(wù)自然就少一些，其實(shí)這樣也主要是為了保證兩塊顯R完成渲染任務(wù)時(shí)的一種有效平衡，從而在工作完成的時(shí)間上達(dá)到相對(duì)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?？ㄉ系慕涌谟悬c(diǎn)兒類似PCIExpressxl,而在顯卡的頂部位置則預(yù)留了對(duì)應(yīng)的接口。這樣，該SLI連接卡就能夠?qū)蓧Knvidia顯卡連接起來，實(shí)現(xiàn)SLI并行運(yùn)作。NVIDIA表示，選擇PCB長(zhǎng)連接可充分保證信號(hào)通訊的質(zhì)量與速度，顯卡間的數(shù)據(jù)傳輸采用數(shù)字形式進(jìn)行，這樣可有效防止因信號(hào)干擾而導(dǎo)致畫面不同步的弊端，（最近nVIDIA己一經(jīng)公布了可用驅(qū)動(dòng)nVIDlAGeForce6600標(biāo)準(zhǔn)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(shí)現(xiàn)）。Voodoo2所采用的技術(shù)是模擬傳輸方式，數(shù)字信號(hào)先被轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)后才進(jìn)行合成，因?yàn)楦蓴_的影響，在某些時(shí)候會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)不匹配的問題，導(dǎo)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(shù)的主要缺陷。而改用數(shù)字信號(hào)傳輸，顯然就不存在這個(gè)問題，顯卡處理完的幀數(shù)據(jù)被集合起來合成，然后才轉(zhuǎn)為模擬信號(hào)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(nèi)部，其所負(fù)責(zé)的功能主要是包括了兩塊顯卡運(yùn)行時(shí)的連接、呼應(yīng)、渲染任務(wù)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?yàn)檫@個(gè)功能是集成于芯片內(nèi)部本身，以前的圖形處理器并沒有集成這個(gè)控制邏輯功能，所以以前的顯卡都并不支持SLI技術(shù)。而在NVIDIASLI技術(shù)在接口方式上也有要求，它當(dāng)前只可在PCI-E接口上運(yùn)行，這也就意味著當(dāng)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?yàn)橹噶畹膫鬏敼ぷ飨鄬?duì)簡(jiǎn)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(shù)最多能夠支持8塊GPU并行運(yùn)作，雖然在消費(fèi)市場(chǎng)沒有什么意義，但在工作站領(lǐng)域，8塊GPU并行意味?？色@得超高的渲染效率。傳統(tǒng)的多GPU技術(shù)多半釆用任務(wù)均分的方式，兩塊顯卡完成的渲染任務(wù)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(wù)均等分派的設(shè)計(jì)并不科學(xué)：首先，主顯卡或主GPU必須承擔(dān)額外的控制、任務(wù)分配、畫面合成和輸出等工作，用于渲染的運(yùn)算資源較少，但它必須完成與副卡一樣多的任務(wù)。結(jié)果自然是，副卡率先將任務(wù)完成，把結(jié)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(wù)處理完畢之后才能夠繼續(xù)進(jìn)行任務(wù)指派；第二，同一幅畫面不同區(qū)域的復(fù)雜度并不相同，所需的運(yùn)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(fù)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(xué)。為此，nVIDIA另行開發(fā)了一套動(dòng)態(tài)負(fù)載平衡技術(shù)，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(fù)雜情況進(jìn)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(duì)平均分配，而是要將兩塊顯卡完成渲染任務(wù)的時(shí)間保持一致，以此達(dá)到效能的最優(yōu)化?？紤]到主顯卡需要承擔(dān)額外的控制任務(wù)，用于實(shí)際渲染運(yùn)算的資源較少，動(dòng)態(tài)負(fù)載平衡算法就能夠根據(jù)這個(gè)前提，將任務(wù)量適當(dāng)多給副卡分擔(dān)。這樣，nVIDIA所構(gòu)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(xiàng)動(dòng)態(tài)負(fù)載平衡算法并不是集成在GPU芯片內(nèi)部，而是在驅(qū)動(dòng)程序中整合，nVIDIA能夠方便對(duì)其進(jìn)行修改，以提供更佳的性能。nVIDIASLIMulti-GPU的確是一項(xiàng)令Diyer們熱血沸騰的圖形顯示技術(shù)，不管要求多么高的的3D游戲，再夸張的特效它都能夠應(yīng)付自如，游戲愛好者能夠充分體驗(yàn)到這種速度與顯示效果都大幅提升的快感，而對(duì)于專業(yè)設(shè)計(jì)人員來說，SLI也將帶來效率的翻倍提升一渲染工作的費(fèi)時(shí)費(fèi)力大家想必有所耳聞，為了渲染短時(shí)間的虛擬畫面，圖形工作站可能要連續(xù)運(yùn)行上數(shù)個(gè)小時(shí)直至幾天幾夜，有了SLL渲染的時(shí)間幾乎能夠縮短一半，效率提升極其明顯。通過這種先進(jìn)的SLI技術(shù)我們能夠得到幾乎翻倍的圖形顯示性能,把它引入實(shí)際應(yīng)用也不再不切實(shí)際了，它不再像以前組建Voodoo2SLI那樣昂貴。2.6.實(shí)時(shí)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(yīng)用的編輯工具。使用EONStudio,即使沒有經(jīng)驗(yàn)的用戶也能夠快速簡(jiǎn)捷地建立起復(fù)雜而且高質(zhì)量的交互應(yīng)用，它不需要任何編程經(jīng)驗(yàn)。主要優(yōu)勢(shì)易操作和集成圖形化的編輯工具可使非程序員加入復(fù)雜的交互效果，容易與標(biāo)準(zhǔn)軟件集成；文件導(dǎo)入簡(jiǎn)便可導(dǎo)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(yù)編程的交互節(jié)點(diǎn)功能能夠減少新應(yīng)用的開發(fā)時(shí)間；圖形化的網(wǎng)頁發(fā)布器簡(jiǎn)化了把與網(wǎng)頁的通訊功能嵌入到EON應(yīng)用的過程；?精簡(jiǎn)的文件格式釆用了有效的專用的壓縮算法和分割技術(shù)；高質(zhì)量的渲染EON提供超高的視覺質(zhì)量；培訓(xùn)功能帶有創(chuàng)建培訓(xùn)應(yīng)用的節(jié)點(diǎn)，可用于教學(xué)，練習(xí)和評(píng)估EON工作流程導(dǎo)入-導(dǎo)入不同的3D物體，通常來自三維動(dòng)畫軟件或CAD軟件，如3DSludioMax>DXF>LightWare>Lightscape>ArchiCAD>ProE、CATIA等。添加行為-模型導(dǎo)入后，行為便可通過EONStudio的直觀圖形用戶界面進(jìn)行添加，將行為和模型連接起來從而實(shí)現(xiàn)交互行為。發(fā)布-利用EON的WebPublisher,應(yīng)用能夠立即發(fā)布到互聯(lián)網(wǎng)上；也能夠獨(dú)立地運(yùn)行。主要特點(diǎn)輸入格式包括：3DStudio、ArchiCAD>VRML2(包括關(guān)鍵幀)、DXF和LightWare等16種格式。在導(dǎo)入過程中所有紋理自動(dòng)轉(zhuǎn)換為相對(duì)應(yīng)的格式(.jpg,.png或.ppm)。擁有100多個(gè)節(jié)點(diǎn)，這些節(jié)點(diǎn)的功能包括運(yùn)動(dòng)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(diǎn)，可為EON添加無限的功能。實(shí)時(shí)渲染，在包括抗鋸齒、透明、環(huán)境貼圖、反射、陰影等算法時(shí)，仍能做到實(shí)時(shí)渲染。擁有碰撞檢測(cè)和剛體運(yùn)動(dòng)模塊。EONProfessionalEONProfessional提供了一套全新的性能非常優(yōu)異的模塊，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)級(jí)別的虛擬現(xiàn)實(shí)，為特定的開發(fā)人員而設(shè)計(jì)。它的視覺效果模塊可提供實(shí)時(shí)的最高級(jí)的真實(shí)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(shí)時(shí)真實(shí)地模擬復(fù)雜的機(jī)械系統(tǒng)；人物模塊可將高度真實(shí)的活動(dòng)的人物集成到EON應(yīng)用中。

=>EONDisplayEONServerOnlineEONArtificialIAutostereoEONApplicationsMarketing/SalesEONSalesAssistantTechnicalManualsEONVisualizerCBTComputerBasedTrainingS叩port/PartsManag.EONSupportappl.CollaborativeVizEONcollaborativeappl.=>EONDisplayEONServerOnlineEONArtificialIAutostereoEONApplicationsMarketing/SalesEONSalesAssistantTechnicalManualsEONVisualizerCBTComputerBasedTrainingS叩port/PartsManag.EONSupportappl.CollaborativeVizEONcollaborativeappl.視覺效果模塊對(duì)于諸如設(shè)計(jì)預(yù)覽、銷售等這樣對(duì)可視化要求較高的應(yīng)用，這個(gè)軟件包可利用基于CG腳本語言的實(shí)時(shí)可視化效果來實(shí)現(xiàn)更高級(jí)的真實(shí)度。CG可在PC上生成實(shí)時(shí)具有照片真實(shí)度的效果，能夠?qū)崿F(xiàn)陰影交互計(jì)算。利用具有易操作界面的EON實(shí)時(shí)渲染和可視化效果庫(kù)，程序員能夠直接對(duì)圖形硬件進(jìn)行操作，大大加速了逼真效果的開發(fā)。這個(gè)庫(kù)當(dāng)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(shí)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(kuò)充這個(gè)庫(kù)。CAD模塊對(duì)于工業(yè)用戶，EONProfessional帶有高端的CAD和3D數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換模塊，它通過優(yōu)化，快捷地把各種CAD和3D數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)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(guān)鍵幀(key-frame)、自動(dòng)常規(guī)校正、頂點(diǎn)縫合、幾何/平面削減、保持UV貼圖和紋理的情況下的任意調(diào)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(shù)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(zhuǎn)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(zhuǎn)換。物理模塊為那些對(duì)虛擬裝配和視景仿真中3D實(shí)體運(yùn)動(dòng)有很高真實(shí)度需求的應(yīng)用，EONProfessional提供了重力、摩擦、運(yùn)動(dòng)學(xué)、物體間的物理限制等功能，它非常適合需要把現(xiàn)實(shí)的真實(shí)度加入到其應(yīng)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(xué)功能非常強(qiáng)大，它還包括一個(gè)全新的性能優(yōu)異的碰撞檢測(cè)算法，可大大提高運(yùn)算速度，而且還包括一個(gè)高逼真度的車輛動(dòng)力學(xué)引擎。這些功能可加速應(yīng)用開發(fā)進(jìn)程，取代美工和程序員繁瑣的動(dòng)畫制作和算法實(shí)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(jí)物理模型的應(yīng)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(shè)計(jì)師在觀看他們?cè)O(shè)計(jì)的場(chǎng)景時(shí)加入活動(dòng)的人物，從而得到更真實(shí)的效果。這個(gè)模塊提供的高精度虛擬人物還能夠用于制造，應(yīng)急和安保人員的培訓(xùn)。并且人物模塊與來自Archvision的RealPeople庫(kù)有無縫的接口。EONSDK即使EON提供的功能非常豐富，但用戶有時(shí)會(huì)對(duì)某些功能有些特殊要求。所以EONReality提供了SDK這個(gè)功能完善的開發(fā)工具，它能夠擴(kuò)展EON的所有功能。EONSDK是一個(gè)創(chuàng)建定制的EON節(jié)點(diǎn)和模塊的軟件開發(fā)工具,EONReality也是用它來建立標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)和模塊的。EONSDK通過微軟的VisualC++進(jìn)行調(diào)用，它在VisualC++中加入了兩個(gè)向?qū)А⑦B接用戶代碼與EON框架的幾個(gè)基類和一些庫(kù)。使用它開發(fā)的模塊，甚至獨(dú)立的節(jié)點(diǎn)，都能夠進(jìn)行許可保護(hù)。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(diǎn)來增強(qiáng)EON應(yīng)用，這些節(jié)點(diǎn)能夠提供新的功能，也能夠僅僅更新原有的節(jié)點(diǎn)。它們可像EON所提供的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)一樣來安裝和使用，它們完全集成在EON中。主要優(yōu)勢(shì)：用戶能夠擴(kuò)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(yùn)行環(huán)境和開發(fā)環(huán)境（開發(fā)工具）都允許擴(kuò)展和定制；提供了API文檔、頭文件、庫(kù)文件和項(xiàng)目文件例子源碼，還提供了框架代碼的向?qū)Ш涂删幾g的項(xiàng)目文件；函數(shù)庫(kù)中提供了多個(gè)常用且實(shí)用的函數(shù)，從而簡(jiǎn)化了編程工作，能夠輕松定制和設(shè)計(jì)自己的EON模塊；SDK和EON架構(gòu)基于微軟的COM技術(shù)，為開發(fā)人員提供了一個(gè)整潔和通用的接口。Legend]=SDKcreaiabtecomponent]=EONpre-definedcomponentEONICATCHERICATCHER在大屏幕上提供性價(jià)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(yàn)。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(yīng)用的參與者而不但是觀看者。EONICATCHER是一個(gè)沉浸式立體顯示解決方案，它使用標(biāo)準(zhǔn)的投影儀與EON軟件配合。能夠支持前投、背投和單屏、多屏，實(shí)現(xiàn)直觀，實(shí)時(shí)地交互，3D圖形可根據(jù)用戶的動(dòng)作做成反應(yīng)，可同時(shí)顯示多個(gè)物體或全場(chǎng)景。主要特點(diǎn)：?動(dòng)態(tài)抗鋸齒，可得到超乎尋常的視覺質(zhì)量；?支持各種來源的標(biāo)準(zhǔn)立體顯示信號(hào)；與廣泛的虛擬現(xiàn)實(shí)外設(shè)兼容：如立體眼鏡(CrysialEyes)、三維鼠標(biāo)(LogiiechMagellan3DController)>數(shù)據(jù)手套(PinchGloveSystem)>頭盔式顯示器(SonyGlasstron和i-glasses)>動(dòng)作跟蹤系統(tǒng)(FlockofBirds>3SPACEFASTRACKTrackerSystem>Intersense)n游戲桿等；能夠通過編寫相對(duì)應(yīng)的可與系統(tǒng)無縫連接的驅(qū)動(dòng)(需要SDK支持)來支持其它硬件；通過使用多臺(tái)普通PC組成多通道顯示的技術(shù)來提高性價(jià)比；多通道顯示系統(tǒng)可支持立體顯示；?支持高質(zhì)量四緩存立體顯示；圖形編輯工具允許非程序員添加復(fù)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