一、方案概述
ErgoVR數(shù)字裝備設計測評與虛擬訓練實驗室是北京津發(fā)科技股份有限公司自主創(chuàng)新與配置的人機工效虛擬仿真實驗室，通過將數(shù)字仿真技術(shù)與虛擬現(xiàn)實技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)在裝備研制不同階段的定量化人因測評與驗證。自主研發(fā)的ErgoVR人因分析引擎可對接CAD模型、VR開發(fā)引擎，實現(xiàn)數(shù)字樣機在虛擬現(xiàn)實環(huán)境中的呈現(xiàn)與交互，并在人員與虛擬樣機交互過程中同步采集與分析多維度人機環(huán)境數(shù)據(jù)，實現(xiàn)基于主客觀數(shù)據(jù)的定量化測評。實驗室可通過搭建虛擬訓練場景，構(gòu)建身臨其境的典型作戰(zhàn)虛擬環(huán)境，同時結(jié)合多模態(tài)人因數(shù)據(jù)，定量化分析人員的腦力負荷、情緒反應以及交互行為等，進行人員的虛擬訓練。
二、方案組成
1.實驗室建設方案
實驗室包含主控和測試室，其中測試室布置有虛擬現(xiàn)實平臺與人機環(huán)境多維度數(shù)據(jù)采集平臺，主控室布置有人機環(huán)境多維度數(shù)據(jù)分析平臺及人工智能應用平臺。
2.系統(tǒng)組成
虛擬現(xiàn)實平臺：根據(jù)研究需求，可搭建CAVE沉浸式虛擬現(xiàn)實平臺、可穿戴行走虛擬現(xiàn)實平臺以及多人交互虛擬現(xiàn)實平臺。
人機環(huán)境多維度數(shù)據(jù)采集平臺：采用自主研發(fā)ErgoVR人因分析引擎，直接對接CAD模型或VR模型，實現(xiàn)在虛擬現(xiàn)實環(huán)境下進行人機環(huán)境多維度數(shù)據(jù)的同步采集。
人機環(huán)境多維度數(shù)據(jù)分析平臺：內(nèi)置數(shù)據(jù)分析模塊，可進行多維度數(shù)據(jù)的信號處理與數(shù)據(jù)分析，輸出所有原始數(shù)據(jù)、處理后數(shù)據(jù)與可視化報告。
人工智能應用平臺：基于標準的人因測試與數(shù)據(jù)采集流程，多維度數(shù)據(jù)結(jié)合機器學習算法，可實現(xiàn)人員狀態(tài)的實時監(jiān)測與預警、實時人機交互控制與人機環(huán)境系統(tǒng)的自適應等。
三、功能特點
1.直接對接CAD仿真模型
完全兼容與主流CAD軟件，如CATIA、UG/NX、Pro/E、SpaceClaim等，既可在仿真環(huán)境中直接進行人機工效測評，還可將數(shù)字樣機在虛擬現(xiàn)實環(huán)境中呈現(xiàn)，并同步采集與分析人-機-環(huán)境主客觀多維度數(shù)據(jù)，進行定量化人因測評。
2.無縫對接虛擬現(xiàn)實開發(fā)引擎
支持使用Unity3D、UE4、WorldViz Vizard、Ansys VRXperience等VR開發(fā)平臺制作的產(chǎn)品原型，均可通過ErgoVR 人因分析引擎進行實時數(shù)據(jù)通訊，便捷地導入實驗設計系統(tǒng)進行人機交互分析，系統(tǒng)自動計算與識別所有模型。
3.基于虛擬樣機的定量化人因測評
通過基于自主技術(shù)研發(fā)的ErgoVR人因分析引擎，直接對接VR原型。在人員與虛擬樣機交互過程中，同步采集個體主觀評價、眼動、人機交互、生理、腦電、腦成像、行為、動作姿態(tài)以及VR原型、物理環(huán)境等多維度數(shù)據(jù)，并通過專業(yè)的數(shù)據(jù)分析模塊進行處理與統(tǒng)計，形成針對不同維度的定量化人因測評報告。
4.多人交互虛擬現(xiàn)實測試
基于ErgoLAB云架構(gòu)技術(shù)，實現(xiàn)多人在同一虛擬場景下的協(xié)同任務，并在任務過程中進行多人數(shù)據(jù)的同步采集。測試項目和數(shù)據(jù)可通過局域網(wǎng)共享，實現(xiàn)異地的聯(lián)合測試與數(shù)據(jù)分析。
