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ErgoVR BIM数字建筑人居环境虚拟仿真实验室

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ErgoVR BIM数字建筑人居环境虚拟仿真实验室
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详细说明

一、实验室简介

ErgoVR BIM数字建筑人居环境虚拟仿真实验室是北京津发科技股份有限公司在数字建筑、智能建筑和智慧建筑的发展背景下,围绕“以人为核心”的建筑环境设计理念,结合VR虚拟现实技术沉浸式体验方式与工程BIM模型的建筑信息数字化特点,基于ErgoVR虚拟引擎多维度定量化人因测评方式,自主创新与配置的针对数字建筑人居环境研究的虚拟仿真实验室。实验室以ErgoVR虚拟现实人因分析引擎为核心,可读取导入多类型BIM模型,并实时同步记录VR虚拟现实场景中的声光环境参数、人与建筑时空交互数据,以及人在建筑环境中的注意分布、情绪体验、审美偏好、认知加工等,从而探究建筑设计对于环境使用者的真实用户体验,在智慧建筑、智慧园区、智慧城市等研究和工程实践中提供客观定量化人因测评依据。

实验室采用津发科技自主研发专利技术,具有多项国家发明专利与软件著作权,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 BIM数字建筑人居环境虚拟仿真实验室包含主控观察室和若干间实验测试室,其中测试室分为CAVE沉浸式虚拟现实测试室、可穿戴行走虚拟现实测试室等不同类型。实验室布置四大实验平台:1. CAVE虚拟现实系统布置在CAVE沉浸式虚拟现实测试室;2. 可穿戴虚拟现实系统布置在可穿戴行走虚拟现实测试室;3. 人机环境多维度数据同步采集系统布置在多间测试室;4. 数字化仿真系统与人机环境多维度数据分析平台布置在主控观察室。

2.系统组成

ErgoVR BIM数字建筑人居环境虚拟仿真实验室由ErgoVR虚拟仿真系统和ErgoLAB人机环境同步云平台组成,可根据研究者需求和场地配置CAVE式或可穿戴行走式的实验室。ErgoVR虚拟仿真系统基于已有的数字建筑BIM模型,通过转换为常用的obj、fbx等基础格式,可直接读取VR原型并对其设置可交互属性。能够1:1呈现虚拟现实场景,并通过激光定位器、手柄、数据手套、头盔定位器等实现体验者与数字建筑场景的实时交互、行为和视角变化等。ErgoLAB人机环境同步云平台则能够对多维度主客观数据进行同步采集,并对不同指标进行针对性高级分析,同步测量与分析指标包括眼动追踪数据、生理数据、脑电、近红外脑功能成像数据、时空行为数据、人机交互数据、行为绩效数据、主观问卷量表数据等,从而对虚拟仿真系统所呈现的数字化建筑设计进行多维度的定量化测试评估。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、情绪唤醒、动作姿态、人居舒适性等,进一步实现环境设计、建筑设计、空间布局、元素布局、色彩配置等方面的优化。

三、实验室功能特点

1.BIM模型结合VR虚拟现实

VR虚拟现实技术与BIM建筑信息模型结合,对建筑信息数据把控的同时,采用VR沉浸式体验与场景交互和人因数据采集。通过将数字建筑人居环境场景模型转换导入ErgoVR虚拟现实人因分析引擎进行实时数据通讯,系统自动计算并识别所有模型源文件,可设置在虚拟场景中的交互物理属性,采集虚拟现实环境下的交互数据(如手柄、手套交互),并进行定量化分析,自动统计交互次数、交互事件、交互行为序列等。便于建筑设计研究者与开发人员的虚拟设计、可用性测试和动态调整优化。

2.自定义AOI与SOI

研究者可预先设置虚拟场景中任意物体或区域为AOI物体与SOI区域,通过ErgoVR虚拟现实人因分析引擎在场景中自行指定研究中重点关注的兴趣物体AOI与兴趣区域SOI,系统将自动识别并且进行时空、交互、眼动等多模态定量化数据的统计分析,如首次注视时间、总注视时间、注视次数、空间停留时间、进入次数等,通过这些数据研究者能够对被试人员的兴趣偏好及注意程度等进行分析。

3.建筑环境与人因数据同步采集与分析

针对数字建筑人居环境的不同实验室方案,均可以结合ErgoLAB人机环境测试云平台,同步采集个体在建筑环境体验游览过程中的多维度数据,包括眼动、生理、脑电、脑功能成像、时空行为、动作姿态、主观问卷量表等人因数据,及温湿度、光照、声音、风速等环境数据。从视觉注意偏好、生理应激压力缓解、行为表现、主观情绪体验等多维度综合评价人居环境的设计方案。

4.声光环境仿真与模拟

通过将数字仿真技术与虚拟现实技术、环境模拟技术相结合,将数字仿真软件对声音、光学特性进行人、建筑、环境的数据库建立,并采用数字仿真驱动虚拟场景、模拟物理环境,在建筑设计的不同阶段实现建筑环境与真实人的交互体验,以及体验过程中客观定量化数据的同步采集,在建筑环境建造前期对设计方案的人居适宜性即可进行评价、验证、优化。

5.主客观数据同步采集

本实验室结合主观问卷量表测评方法和客观多维度数据,采用网页或二维码作答方式,实时对建筑环境的感知与体验进行主客观结合的评价,从而对数字建筑人居环境的研究进行多指标的交叉验证和综合分析。

6.基于虚拟现实环境的时空轨迹可视化分析

ErgoLAB人机环境同步测试云平台实时获取参与者在虚拟空间中的位置数据,实现动态时空轨迹可视化分析、SOI时空行为统计分析、时空多维度数据综合交叉统计等。从而分析不同景观环境下人的行为特征,为景观环境设计、游客浏览路线设计提供参考依据。

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国家级高新技术企业、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、国家发明专利、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全方位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,全方位多角度的进行实验室建设的全生命周期的服务。

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