北京四維灝景科技有限公司成立于2001年，總部設(shè)在北京中關(guān)村高科技產(chǎn)業(yè)園，是一家以虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備、視景仿真軟件為主營(yíng)業(yè)務(wù)的科技型公司。公司集中了一批優(yōu)秀的擁有多年實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)的工程技術(shù)人員。
公司擁有一支知識(shí)新穎、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)驗(yàn)豐富的高效率的管理體系和高素質(zhì)的專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)，擁有深厚質(zhì)樸的企業(yè)文化底蘊(yùn)；從事新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、系統(tǒng)集成和安裝調(diào)試。多年來(lái)四維灝景科技先后通中國(guó)高新企業(yè)證書(shū)，中關(guān)村高新企業(yè)證書(shū)；同時(shí)申請(qǐng)獲得多項(xiàng)軟件著作權(quán)。公司在電子沙盤、互動(dòng)投影、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、虛擬成像、多點(diǎn)觸控、動(dòng)感4D/5D影院、虛擬仿真、體感互動(dòng)、數(shù)字簽名、液晶拼接、三維動(dòng)畫(huà)制作、互動(dòng)軟件開(kāi)發(fā)、多媒體智能中控等多媒體展覽展示技術(shù)領(lǐng)域積累了豐富的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)。
視景仿真系統(tǒng)是飛行仿真系統(tǒng)中非常重要和關(guān)鍵的一個(gè)分系統(tǒng)，可為飛行人員提供訓(xùn)練時(shí)真實(shí)的座艙外景象，約70%的有用信息。在模擬飛行過(guò)程中實(shí)現(xiàn)目標(biāo)和視景的圖形解算。視景系統(tǒng)的圖像生成和顯示質(zhì)量直接影響訓(xùn)練的效果。
整個(gè)飛機(jī)訓(xùn)練模擬器的視景仿真系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分組成，其中硬件系統(tǒng)由視景生成硬件系統(tǒng)，投影系統(tǒng)等組成；如軟件系統(tǒng)由模型庫(kù)和仿真驅(qū)動(dòng)組成。
投影&顯示方案
視景系統(tǒng)分類按照不同的標(biāo)準(zhǔn)，可以有多種分類。
1顯示器顯示（Moinitor display）
顯示器顯示是用電視機(jī)或計(jì)算機(jī)顯示器直接顯示視景圖像的方式。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是整個(gè)系統(tǒng)簡(jiǎn)單，體機(jī)小，重量輕，安裝方便，靈活，造價(jià)低。缺點(diǎn)是分辨率，視場(chǎng)角等指標(biāo)受顯示器限制；另外，圖像縱深感不足，對(duì)眼點(diǎn)的位置要求嚴(yán)格，模擬效果差。在規(guī)模較小或?qū)χ亓�，安裝尺寸等條件要求比較苛刻的飛行訓(xùn)練裝置中應(yīng)用這種方式比較多。例如在基于人用離心機(jī)的動(dòng)態(tài)飛行訓(xùn)練模擬器基本采用這種方式的視景系統(tǒng)。
2投影顯示（Direct projection display)
在要求寬視角，特別是對(duì)垂直現(xiàn)場(chǎng)要求比較人的訓(xùn)練模擬器中經(jīng)常采用投影式的視景系統(tǒng)。由球幕建筑物，投影機(jī)及訓(xùn)練平臺(tái)，采用10臺(tái)投影機(jī)，水平拼接，水平視野270°，垂直視野80°
該系統(tǒng)的最大優(yōu)點(diǎn)是可以得到很大的觀察視野，尤其在垂直方向上具有其他系統(tǒng)不可比擬的優(yōu)勢(shì)。另外眼點(diǎn)到球幕之間的距離可以放得較大，兩眼之間得視差基本可以忽略，圖像縱深感較強(qiáng)并且更具有真實(shí)感，訓(xùn)練效果較好。其主要缺點(diǎn)是需要建造具有球幕得大型建筑物，并且對(duì)建筑物得精度要求嚴(yán)格。另外在球幕上進(jìn)行實(shí)像顯示，圖像得幾何失真問(wèn)題需要重點(diǎn)考慮得問(wèn)題。
3.分光鏡準(zhǔn)直顯示（Collimated monitor display）
主要包括顯示器，分光鏡以及球面準(zhǔn)直鏡等部組件。顯示器圖像發(fā)出的光線經(jīng)過(guò)兩次反射和一次透射到達(dá)眼點(diǎn)，這樣人眼觀察到的圖像是經(jīng)過(guò)準(zhǔn)直鏡適當(dāng)會(huì)聚后的圖像。根據(jù)不同球面準(zhǔn)直鏡的光學(xué)曲率半徑，該系統(tǒng)可以提供距眼點(diǎn)距離不等的視景虛像。
系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)眼點(diǎn)處于光軸附近時(shí)，頭部在一定范圍內(nèi)的活動(dòng)不會(huì)對(duì)觀察效果產(chǎn)生過(guò)大的影響，為訓(xùn)練員提供一個(gè)類似遠(yuǎn)處真實(shí)景物的感覺(jué)。但是這種系統(tǒng)也存在一定的缺點(diǎn)，一是亮度偏低，二是視景系統(tǒng)視場(chǎng)角較小，這是目前制約虛像投影顯示系統(tǒng)發(fā)展的主要瓶頸
4.背投準(zhǔn)直顯示（Back projected collimated display）
背投準(zhǔn)直顯示，也稱作廣角無(wú)限遠(yuǎn)顯示設(shè)備（Wide angle infinity display equipent），主要由投影機(jī)，背投屏幕及球面準(zhǔn)直鏡等部分組成。該系統(tǒng)也是為訓(xùn)練員提供較遠(yuǎn)距離的虛像。同分光鏡式準(zhǔn)直系統(tǒng)相比，當(dāng)訓(xùn)練員眼點(diǎn)遠(yuǎn)離系統(tǒng)光軸時(shí)，所觀察到圖像的畸變較小，訓(xùn)練員的眼點(diǎn)可在更大的范圍內(nèi)活動(dòng)，另外在水平方向可得到更寬的觀察視野。由于這種準(zhǔn)直鏡的制造遠(yuǎn)比分光鏡形式的準(zhǔn)直鏡困難，所以系統(tǒng)造價(jià)也比分光鏡準(zhǔn)直系統(tǒng)高很多。
5．頭盔顯示器顯示（Helmet mounted displays，HMD）
頭盔顯示器從產(chǎn)生到現(xiàn)在經(jīng)過(guò)30多年的發(fā)展，已取得了巨大進(jìn)步和廣泛應(yīng)用。隨著微型液晶顯示器，VR等技術(shù)的發(fā)展，HMD在現(xiàn)代數(shù)字化部隊(duì)的裝備中的逐步普及，并迅速在飛行訓(xùn)練模擬技術(shù)中占據(jù)了重要地位。在HMD中，佩戴者通過(guò)眼前的目鏡觀察視境圖像。目前HMD的光學(xué)系統(tǒng)分為全投入式或半投入式全投入式將顯示器件的圖像經(jīng)放大，畸變像差的矯正以及中繼等光學(xué)系統(tǒng)，觀察者眼前呈放大的虛像。半投入式是經(jīng)過(guò)矯正放大的虛像投射到觀察者眼前的半反半透的光學(xué)玻璃上，這樣顯示的圖像就疊加在透過(guò)玻璃的外界圖像之上，觀察者可以同時(shí)得到計(jì)算機(jī)生成的圖像信息和外部環(huán)境信息。
HMD視景系統(tǒng)的最大優(yōu)點(diǎn)是體機(jī)小，重量輕，很容易在各種狹小空間內(nèi)使用。由于顯示的視景圖像可以跟隨頭部及眼球的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行同步更新，所以理論上不存在觀察視野的限制，可以獲得較好的模擬效果。但是在當(dāng)前技術(shù)水平下，由于計(jì)算機(jī)計(jì)算能力，顯示器件圖像刷新率以及頭盔制造工藝等條件限制，HMD在佩戴舒適感等人類工效指標(biāo)上還存在一定差距，尤其當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間使用會(huì)出現(xiàn)頭暈，惡心等不適癥狀。
球幕投影設(shè)計(jì)方案
一般的視景仿真的現(xiàn)場(chǎng)區(qū)域主要集中在水平角度上，而且技術(shù)和成本因素限制了視場(chǎng)角的大小，根據(jù)訓(xùn)練模擬器的需要，所實(shí)現(xiàn)的為大視場(chǎng)角度視景仿真，并且主要的視場(chǎng)角度集中在下半部分。
投影顯示系統(tǒng)配置：局部球形屏幕,一套顯示安裝構(gòu)架，六臺(tái)投影器，包括鏡頭和固定位置。
投影機(jī)鏡頭的”Projection Distance/Image Width”指標(biāo)決定了投影機(jī)距離屏幕的安裝位置
投影機(jī)鏡頭離屏幕距離 = 屏幕亮度 X “Projection Distance/Image Width”。
采用的投影機(jī)的不同，其”Projection Distance/Image Width“指標(biāo)也不同
球幕半徑
對(duì)于一個(gè)用于視景仿真的具有沉浸感的投影系統(tǒng)而言，如果球幕的半徑太小，觀察者會(huì)感到很壓抑，降低了沉浸感；如果球幕半徑太大，一方面對(duì)投影機(jī)的分辨率，亮度要求高，另外一方面增加了球幕的制造難度，也將大幅度增加整個(gè)投影系統(tǒng)的費(fèi)用。
投影機(jī)與屏幕布局
由于視場(chǎng)角度較大，特別投影的區(qū)域主要集中下視場(chǎng)，訓(xùn)練模擬器的實(shí)體對(duì)投影光路的遮擋，對(duì)于投影機(jī)的安裝位置提出了很高的要求。
由于座艙的下部上方為視景仿真的重點(diǎn)，因此投影機(jī)的布局上應(yīng)以座艙下部上方為基準(zhǔn)。投影機(jī)與屏幕布局
圖中的數(shù)字為對(duì)應(yīng)的投影機(jī)編號(hào)。基本實(shí)現(xiàn)了180度水平視場(chǎng)角和130度垂直視場(chǎng)角
投影機(jī)1，2，3負(fù)責(zé)球幕的上半部分投影，投影機(jī)4，5，6負(fù)責(zé)球幕的下半部分投影。
重疊部分用于邊緣混合處理。坐標(biāo)系以視點(diǎn)（球幕的球心）為原點(diǎn)。投影機(jī)布局側(cè)視圖。
在設(shè)計(jì)弧形/柱型屏幕的投影系統(tǒng)時(shí)，除了需要考慮投影機(jī)的X，Y，Z坐標(biāo)外，每一臺(tái)投影機(jī)還要考慮以下參數(shù)：Projection Distance/Imager Width，Yaw，Pitch，Roll。
Projection Distance/Image Width:投影機(jī)鏡頭離屏幕距離與屏幕亮度的比值。
Yaw：在三維空間中，投影機(jī)繞Y軸旋轉(zhuǎn)的角度。
Pitch: 投影機(jī)鏡頭軸線沿重心上下俯仰的角度
Roll:投影機(jī)沿鏡頭軸線旋轉(zhuǎn)的角度
