三維虛擬安防系統解決方案

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根據仿真系統要求，實現功能的要求需要Virtools如下幾個模塊：基本平臺（Virtools dev）、物理模塊（Physics Library）、虛擬現實開發及發布模塊（VR Library/VR Publisher）、多用戶開發模塊（Multiuser? Library）、網絡擴展開發模塊（Extend & Connect Library）、渲染器模塊（Shaderfarm）。它們分別承擔不同的功能，最終模擬出高仿真、高交互的3D數字內容。下面詳細介紹這些模塊及其在三維虛擬安防系統中起到的作用。
Virtools dev
最直覺的圖形化程序介面，最真實的多樣化虛擬體驗
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該模塊是虛擬現實基本開發模塊，我們將3D模型、2D圖片、聲音、視頻等多媒體元素導入該平臺，即可實現諸如大樓安全防范虛擬仿真系統、虛擬法庭庭審速錄環境、各類虛擬案件現場場景、3D汽車模擬駕駛系統中實景路面等3D漫游和虛擬交互。
支持各種全屏特效。包括BLOOM、HDR、全屏泛光、運動模糊、景深等。
支持各種生物特效，可模擬火焰、爆炸、水流、噴泉、煙火、霓虹燈，電視等、天空盒、霧效、太陽光暈、體積光、實時環境反射、實時鏡面反射、花草樹木隨風擺動、群鳥飛行動畫、雨雪模擬、全屏運動模糊、實時水波等。

Virtools ? 5.0--全方位 3D for All 開發平臺的革新，為個人電腦、游戲機、局域網絡以及網際網絡的 3D 研發和部署帶來了全新的解決方案，充分展現了法國達索系統集團（ Dassault Systémes ）為全方位用戶提供高性能 3D 軟件的決心。

Virtools 5.0 的開放結構支持多種 3D 文件格式。3D Content Capture 外掛工具支持大多數通用的 DCC 軟件格式（3ds Max?、Maya?、XSI?、Lightwave?、Collada?）以便于輸入或輸出 3D XML 檔，使即時 3D 技術的應用變得更輕松整合。

通過全新的 PCS（Product-Context-Scenario）方式，Virtools 5.0 提供使用者更便捷的整合設計、分享和體驗高互動的 3D 內容。PCS 方式下采用非常直覺化的方式呈現 3D 內容，因而能使所有參與研發的專業或非專業人士都能體驗到產品和環境，提供了便捷的整合溝通與分享三維體驗的開發平臺。有了 PCS，Virtools 5.0 Life Platform 就可以很輕松地開發例如駕駛、購物、產品測試維護和行銷市調等虛擬體驗內容。

除此之外，Virtools 5.0 還延伸了 3D 內容的體驗范圍，包括：Microsoft? Windows? 和 Apple? MacOS? 系統的電腦、Microsoft? Xbox? 游戲機和 Sony? PSP? 游戲控制器、 3D Office 和 3D XE Players 支持局域網絡播放、3D Life Player 支持網際網絡分享，還可以利用 VR Library 將作品整合至沉浸式的 VR 系統中。這樣廣泛的應用范圍增加了內容呈現的多樣性，并且為不同需求的使用者提供了一種整合開發與分享體驗 3D 內容的強大解決方案。

輕松即可完成的尖端技術
Virtools 獨特而成熟的開發系統，將 3D 物件視為單獨的元件，并可以使與 3D 物件相關聯的資料同樣地分離出來作為單獨的元件，進行制作任務的分配和重復使用。在這種靈活結構之下，可以讓開發者為物件添加模組化的行為并且輕松而高效率的管理。

開發者只需要在一個直覺式圖形開發介面中拖曳行為模組，即可產生豐富的、具有高質量圖像和互動性的應用程序。對高階的程序開發人員而言，Virtools 5.0 提供 SDK 和程序語言 VSL（Virtools Scripting Language），通過相應的 API 介面，可以創建自行定義的互動行為模組和應用程序。

在 Virtools 中通過外掛模組套件，即可擴充豐富的互動應用，例如復雜的 Physics 物理學模組、AI 人工智能、Multi-users 多用戶制作和編輯環境…等，另外還包括使用者自行撰寫的行為程序應用，讓創意需求無限擴充。Virtools 5.0 強大的繪圖引擎，可以讓開發者制作更多令人震撼的視覺特效，使用更多高階的面畫渲染技術（Shaders、 HLSL 和 CgFX、DX 9.c 以及 OpenGL 2.0）。

縮短制作周期、降低研發成本，獲取更高的投資報酬
由于物件獨立于資料和腳本，開發者可以借由 Virtools 5.0 更經濟地同時開發多種應用模組，進而縮短產品上市的時間。有了 Virtools 超過 700 余種可重復使用的行為模組文件，更可以有效縮短研發時程。Virtools 多重的工作方式 (人機交互介面 , VSL, SDK) ， 使非專業的開發者和高階程序設計人員都可以組合復雜的行為模組來創造豐富的互動程序應用。即使應用程序越來越復雜，腳本也依然易于管理。過去需要一年多開發時間的應用程序，現在僅僅需要幾個月即可完成。

采用 Virtools 5.0 為開發軸心，可以組織一個具有美術與程序人員最佳平衡的開發團隊。由于其強大的軟件功能，大大優化了互動 3D 應用的開發，根據經驗，Virtools 客戶都明顯地降低了開發的成本。Virtools 獨特的開發過程，可以讓制作團隊協同工作?？芍貜褪褂玫?Virtools 行為模組，使研發工作能便于管理，更能確保開發團隊在專案制作流程中的優化，亦使專案制作更加科學與便捷。

?產品特色
??基于獨立物件、資料和行為的編程系統，通過組合物件和行為模組創建應用程序
??直覺式圖形開發介面、即時視覺化窗口、圖形化編程
??支持可程序 Vertex 頂點和 Pixel 像素的 Shaders 著色技術
??用高度直覺的 PCS 方式創造具有高互動性的逼真體驗
??利用 Virtools Scripting Language（Virtools 腳本語言）或 Virtools C++ SDK 進行多層級編程，輕松使用定制功能、定制設備、定制 2D 和 3D 檔格式以及第三方技術
Virtools 5.0 包含五個關鍵元件：以視覺化的編輯方式和流程圖的思維方式進行開發應用的 Graphical User Interface（圖形化使用者介面），用于執行互動式應用的 Behavior Engine （行為引擎），用于即時繪圖的 Render Engine（繪圖引擎），無需 C++ 編程即可創建低階功能的 Virtools Scripting Language（Virtools 腳本語言），以及用于創造自定義行為模組與應用的 SDK。
Physics Library

Virtools Physics Library整合了 Havok 公司頂尖的物理屬性引擎，使得 Virtools 的使用者在制作 3D 互動場景的過程中更形便利。Virtools Physics Library 包含了 29 個新的行為模組 ( Building locks，簡稱BB)，提供使用者多種物理屬性的運用，諸如重力、質量、摩擦力、彈力、物體間的物理限制、浮力、力場與車輛的動態物理屬性等功能。這些功能大大縮短使用者制作的時程，減少美術設計師繁復冗長的物體動態制作過程與程序設計師撰寫演算法的實作。
Virtools Physics Library 提供開發者高階行為模組來處理復雜的物理模擬模型。使用 Virtools Physics Library，開發者可輕易表現聯機互動的全新境界，場景中的物件將不用通過下載全部的行為模組即可以栩栩如生的表現，所有類型剛體的摩擦力與重力作用也都可以自動立即查看。
在互動應用上加入物理屬性的步驟，就如同在物體中加入其它行為模組般容易，只需要簡單的拖-拉-放，沒有程序語言基礎的設計師也能輕易使用。這項超先進的元件，可順利的被整合于 Virtools 結構中，提供開發者一個單一的使用者介面來整合多樣化的技術。
VR Library / VR Publisher

? 『沈浸式虛擬實境』的完整解決方案

VR Library 是一個附屬于 Virtools 5.0 的外掛模組，目的在協助使用工業標準的虛擬實境周邊配備以及叢集式 PC 為基礎配備的企業，開發完全沈浸式的、逼真的虛擬實境體驗。在本案中，可以將Virtools開發的3D交互內容與3通道環幕立體投影系統結合。VR Publisher 用于播放由 VR Library 研發的應用程序，包含遠端控制與登入的功能，為了管理方便、也為管理人員與終端用戶提供完整的配置管理工具。
?“ 由我們的 CAVE 開發經驗證實，Virtools 技術是開創虛擬實境應用的最佳整合開發平臺。電腦程序可以在一個非常高階而且開放式的環境中完成，消除了 CAVE 開發固有的復雜性障礙、解決了技術整合問題。運用創新的 Virtools 科技，我們可以專心致力于開發豐富多樣的應用內容。＂DAVID Routier，DSIN CAD & Visualization 經理，PSA Peugeot Citro?n。

?完整的沉浸式場景
建立在開放式的 VRPN 標準上 ( 更多的信息請參閱 http://www.vrpn.org ) ，VR Publisher 提供了簡單、易用的解決方案，有效支持管理多款工業標準的 VR 硬件配備。VRPN 服務器安裝在 PC 上以作為設備輸入的管理程序，硬件的狀態信息都定義在一個設置檔中，包含了必要的軸向修正與空間位置追蹤器 / 訊號接收器的偏移量控制。再通過 Virtools 5.0 使用者熟悉的行為模組接收資料，并應用至 Virtools 場景中。利用頭部追蹤器，可以設置以使用者為中心的透視效果，且無論是利用主動式或是被動式設備（快門閃爍式立體眼鏡、快門閃爍式立體屏幕、偏光濾鏡或者偏光眼鏡）都可以通過立體視效技術獲得完全沉浸式的體驗。

?在叢集式PC上的分散式計算功能
VR Library/Publisher 可以在叢集式 PC 使用分散式計算，在高畫質的展示下也可以大幅降低虛擬實境的開發成本。場景的同步經由讀取主場景所設置的參數控制，并將參數傳送至其他的次場景。這些參數皆可由使用者自行設置，或從行為模組編輯器也可以很容易的存取參數。

叢集式 PC 的分散式運算可以計算不同角度的視點，運用在高質量的被動式立體影像或是多屏幕場景的著色計算。若是 具備兩張顯示卡的、或是單張顯示卡上具有兩個輸出訊號的 PC，可以一次計算兩個視點的畫面。

VR Library/Publisher 也可以利用像 Orad DVG 這類的可擴充叢集式平臺，為每個屏幕添加更多數量的著色機器，以提高場景可著色的面數或像素，甚至是更高質量的反鋸齒效果。

?為管理人員與終端用戶提供完整的資料部署方案
VR Publisher 為系統管理員提供完善的配置設置工具，便捷的完成軟硬件跨平臺整合，無論是在定義實際顯示裝置、硬件設備或叢集參數，例如屏幕尺寸、立體設備類型和電腦主機名稱。這些屬性只需定義調教一次，即可確保用戶端 使用的硬件配備能與 VR 環境相吻合。這種硬件配置設置方法，確保了在使用同一種設置、不同的顯示環境情況下，都可以正常使用 。

?為開發者提供完整的可擴充性能
盡管“ VR Library Complete ＂為叢集式 PC 提供完整的開發管理功能，但通過 VR Library Stand-alone 版本，就已經為獨立工作站在開發 VR 體驗時，提供了所有必需的處理效能，有效降低研發建構成本。

?根據開發需求的硬件等級不同（見簡表），VR Publisher 也提供 2 種等級的價格。如果要部署在叢集式 PC 中，價格就依據叢集的 PC 數量而定，開發者可以針對 VR 軟件和 VR 硬件作預算控制。

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?產品特色

??通過個人電腦即可組成沈浸式虛擬實境，增加應用的靈活度，大幅降低研發成本
??即可使用的眾多 VR 周邊硬件驅動程序
??通過先進的同步顯示技術獲得更逼真的體驗
??運用模擬方式降低開發成本，加速內容開發流程
??采用 Virtools 5.0 直覺式圖形化使用者接口，提升研發效益
??支持 multi- GPU / multi- CPU 的 PC 結構
??運用樣版和內建 VR 行為模組資料庫，大幅縮減開發時程
??即時的 VR 瀏覽展示功能，完美展現 VR 軟硬件的整合能力
?開發技術
??專為叢集式 PC 而設計
??支持多種標準的虛擬實境硬件配備
??通過 FrameLock & Genlock 功能，呈現多屏幕同步顯示技術
??當缺少某種硬件周邊設備時，可以使用模擬方式進行測試
??支持主動或被動立體顯示設備
??使用分開的外部設置檔，硬件可攜性高
?支持的顯示系統(概述如下)
??虛擬實境立體空間 ( 例如：SAS Cube?, Cave?, VR Cube?, I-Space?)
??全景空間 ( 例如：Reality Center?)
??沉浸式平臺 ( 例如：Baron?, ImmersaDesk?, Work-bench?)
??高解析度的顯示墻 ( 例如：CAD wall)
??桌上型多屏幕環境
??任一款頭戴式顯示器或 3D 立體眼鏡
??任何形狀的屏幕，不管是固定式或是可拆裝式 ? 支持的輸入裝置(概述如下)
??Polhemus Fastrak
??Ascension Technology Flock of Birds
??InterSense IS600, IS900, Inertiacube, Intertrax
??ARTtracking optical trackers 和 flysticks
??Murray Consulting Inc Wanda
??Logicad/Magellan SpaceBall 和 SpaceMouse
??與 Window 相容的所有游戲控制器
?支持的圖形處理器
??所有相容于 DirectX/OpenGL 的 3D 圖形加速卡
??支持 Genlock 的顯示卡，用于多屏幕主動式立體顯示效果，如 Wildcat? 7210 或 Nvidia? Duadro fx 3000, 4500 或 5500 再搭配一張選購的 G-Sync 卡 ( 可用于 4500 或 5500 型號 )
??高性能的可擴充式叢集硬件設備（例如 Orad DVG ） ? 系統需求
??適用 VR Library 的 Virtools 4
??相容 DirectX/OpenGL 的 3D 圖形加速卡
??Windows 2000/XP/7 ， 32 位或 64 位系統?
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Multiuser? Library
部署高互動性的 3D 多人連線數位內容
Multiuser Server 利用高效率的網絡連線引擎協助使用者開發網際網絡或區域網絡的 3D 多人連線數位內容。無須花費高昂的時間成本與成敗風險去研究開發艱深的網絡協定與復雜的 3D 原件串流技術，只需將 Virtools 5.0 所開發的文件與 Multiuser Server 整合在一起，即可輕松的完成與資料庫整合、多人連線及資料串流等功能。有了該模塊，就可以實現多人在線網絡互動，在互聯網
上實現多人同時在線，并且提供多種交流方式如文字、圖形、表情和動作。
Extend & Connect Library
互聯網溝通的多樣化應用方案
3DVIA Extend & Connect網絡擴展應用解決方案,主要用于處理更多樣的互聯網應用,比如提供開發者定制的插件,上傳下載多媒體數據和腳本,提供數據加密功能,通過ODBC與各種數據庫進行數據通信服務.
3DVIA Extend & Connect網絡擴展應用解決方案包含三大組件:
??Download Component Module 自定義插件下載組件
??Download & Upload Module 媒體數據上傳下載組件
??Database Module 數據庫組件
Shaderfarm
著色器素材庫
Shaderfarm公司擁有3D圖形學領域中最為優秀的程序設計及開發制作團隊，旨在為虛擬現實設計、產品營銷及游戲開發等領域提供最好的實時著色工具、Shaderfarm Library具有功能強大的實時著色器和高質量的紋理貼圖庫，是功能強大且操作簡單的實時著色工具。對于高質量的制作要求來說，Shaderfarm Library不僅能提升制作的真實感，而且操作方法簡單，僅需鼠標拖拽即可創作出獨特的著色效果。而且Shaderfarm Library提供多種“預設”材質，包括工業設計、建筑、材料生產等領域所需，便于用戶使用，獨特的默認材質可滿足客戶的不同著色需求。
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該模塊可以讓用戶僅通過簡單而直觀的操作實現各種復雜的實時材質模擬，如：塑料、木頭、金屬、玻璃、陶瓷、錫箔紙等?？蓪崿F普通、透明、鏤空、高光、反射、凹凸材質特效。可用材質庫管理材質的保存和讀取。具有材質球預覽功能，材質的調整所見即所得?？煞奖愕恼{整材質的各項屬性，如顏色、高光、UV、貼圖、混合模式等。支持多層貼圖。
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產品優勢：
◆?150種以上預設著色器
◆?250種以上紋理貼圖
◆?高效省時的著色效果
◆?操作簡便
◆?強大的界面控制功能：Shaderfarm Library的每個著色器均針對Virtools平臺提供了相對應的操作界面，使用戶通過簡單操控就能創作出獨特的著色效果。無需編寫著色器代碼即可對著色器進行調整。

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