ErgoVR建筑光环境虚拟仿真实验室

一、实验室简介

ErgoVR建筑光环境虚拟仿真实验室是北京津发科技股份有限公司围绕“以人为核心”的建筑环境设计理念，以创新的“人-机-环境”数据云同步技术为核心，自主创新与配置的针对建筑环境领域的人因研究实验室。适用于研究如何通过建筑光环境优化来满足人的行为心理需求，以创造良好的人居环境和改善身心健康，包括养老宜居环境研究、室内外照明及绿色照明设计研究、光环境人居舒适性研究等。

实验室以ErgoLAB人机环境测试云平台为核心，能够对接3DMax、CATIA，UG/NX，Pro/E，SpaceClaim等软件以及Unity3D、UE4、WorldViz Vizard等VR开发平台，结合VR虚拟现实技术完成在虚拟现实环境中搭建建筑及景观，并对建筑光环境进行模拟。此外，在虚拟现实的环境中，对建筑景观及光环境进行模拟的同时，能够实时同步采集人在建筑环境中的注意分布、情绪体验、认知负荷等，并且进行人机工效分析、视觉工效学评估，探究人与环境相互作用的过程中，人的认知、情绪、注意力等反应状态，进而对建筑光环境设计进行评价与优化。

实验室采用津发科技自主研发技术，具有多项国家发明与软件著作权，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建筑光虚拟仿真实验室包括ErgoLAB人机环境测试云平台、虚拟仿真系统、虚拟现实多人交互系统、以及ErgoVR人因分析引擎。虚拟现实测试室基于可视化三维模型，将数字化仿真技术与虚拟现实技术结合，可以实现在不同光学仿真模拟环境下对建筑环境、空间设计元素等进行客观定量的健康人居分析与评价。另外，实验室可将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同时，采用VR沉浸式体验与场景交互和人因数据采集。

2. 系统组成

ErgoVR建筑光环境虚拟仿真实验室由人机环境同步定量采集子系统和人机环境同步定量分析子系统组成。同步定量采集子系统能够实时同步采集人机环境多维度数据，包括主观评价、时空行为、眼动、生理、脑电、脑成像、交互行为、动作捕捉、面部表情等。同步定量分析子系统为采集到的所有数据提供专业的分析模块，可进行多维度数据的同步和交叉分析。所有数据可实时上传至云服务器，支持实验设计与大数据的云管理、云共享与云协作。

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、记忆水平、情绪唤醒、动作姿态、情景意识、舒适性、脑力负荷、体力疲劳等，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

u 实验设计：结合ErgoLAB人机环境测试云平台实验设计模块，可基于虚拟现实环境，面向VR原型、HMI界面等测试对象，进行专业的实验设计；同时提供问卷、量表、行为实验范式等主观测评模型库。

u 数据同步采集：通过ErgoLAB人机环境测试云平台，可以同步采集主客观多模态数据，包括脑电与功能性脑成像数据、人体多通道生理数据、眼动追踪数据、行为与面部表情数据、动作捕捉数据、生物力学数据等。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对建筑环境设计进行评价。

u 数据分析：通过ErgoLAB人机环境测试云平台所采集到的虚拟现实环境下的主客观多模态数据，都可以通过ErgoVR人因分析引擎进行进一步的分析与处理，同时，平台提供多种信号处理指标，研究人员可以依据自身研究需求进行调整，完成数据分析。此外，原始数据、处理后的数据以及数据报告都可以通过平台进行导出，并且平台具有定制开发服务，可根据研究人员的需求进行定制开发。

u 光环境仿真模拟：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，在虚拟仿真环境中搭建接近真实世界环境的场景，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。

u 主客观多维度数据同步：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，从而对景观环境的研究进行多指标的交叉验证和综合分析，为健康宜居的景观环境设计与优化提供科学的综合参考依据。

u 基于虚拟现实环境的时空轨迹分析技术：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认定的科技型中小企业和中关村，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、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，是国内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，多角度的进行实验室建设的全生命周期的服务。