數字景觀(guān)環(huán)境行為研究虛擬仿真實(shí)驗室

一、實(shí)驗室簡(jiǎn)介

數字景觀(guān)環(huán)境行為研究虛擬仿真實(shí)驗室

ErgoLAB數字景觀(guān)環(huán)境行為研究虛擬仿真實(shí)驗室是北京津發(fā)科技股份有限公司圍繞“以人為中心"的建筑環(huán)境設計理念，自主創(chuàng )新與配置的針對建筑環(huán)境領(lǐng)域的人因研究實(shí)驗室。適用于各類(lèi)“人-建筑-環(huán)境"系統關(guān)系研究，以及研究如何通過(guò)建筑設計和環(huán)境優(yōu)化來(lái)滿(mǎn)足人的行為心理需求，以創(chuàng )造良好人居環(huán)境和改善身心健康。包括養老宜居環(huán)境研究、健康恢復性景觀(guān)研究、環(huán)境熱舒適性研究、聲光環(huán)境人居舒適性研究等。

實(shí)驗室以ErgoLAB人機環(huán)境同步云平臺為核心，可實(shí)時(shí)同步采集環(huán)境中噪音、溫度、光照等數據以及人在建筑環(huán)境中的注意分布、情緒體驗、審美偏好等，探究人與環(huán)境相互作用的過(guò)程中，人的認知、情緒、注意力等反應狀態(tài)，進(jìn)而對建筑環(huán)境設計進(jìn)行評價(jià)與優(yōu)化。實(shí)驗室采用津發(fā)科技自主研發(fā)技術(shù)，具有多項國家發(fā)明軟件著(zhù)作權，通過(guò)了省部級新技術(shù)新產(chǎn)品認證，歐洲CE、美國FCC、歐盟RoHS、ISO9001、ISO14001、OHSAS18001等多項國際管理體系認證。

二、實(shí)驗室建設方案

數字景觀(guān)環(huán)境行為研究虛擬仿真實(shí)驗室

1.專(zhuān)業(yè)的完整實(shí)驗室解決方案

ErgoLAB數字景觀(guān)環(huán)境行為研究虛擬仿真實(shí)驗室是一套科研級專(zhuān)業(yè)的完整實(shí)驗室解決方案，不但可以滿(mǎn)足教學(xué)實(shí)踐需求，而且支持科學(xué)研究方法創(chuàng )新。包含主控觀(guān)察室和若干間實(shí)驗測試室。實(shí)驗室布置四大實(shí)驗平臺：1. 虛擬現實(shí)系統布置在虛擬現實(shí)測試室；2. 環(huán)境模擬系統布置在環(huán)境模擬測試室；3.ErgoLAB人機環(huán)境多維度數據同步采集系統布置在各個(gè)測試室；4. ErgoVR人機環(huán)境多維度數據分析與人工智能應用平臺布置在主控觀(guān)察室。

虛擬現實(shí)測試室基于可視化三維模型，將數字化仿真技術(shù)與虛擬現實(shí)技術(shù)結合，可以實(shí)現在不同光學(xué)仿真模擬環(huán)境下對建筑環(huán)境、空間設計元素等進(jìn)行客觀(guān)定量的健康人居分析與評價(jià)?？蓪R虛擬現實(shí)技術(shù)與BIM建筑信息模型結合，對建筑信息數據把控同時(shí)，采用VR沉浸式體驗與場(chǎng)景交互和人因數據采集。2.滿(mǎn)足各類(lèi)型景觀(guān)設計及環(huán)境行為研究

ErgoLAB數字景觀(guān)環(huán)境行為研究虛擬仿真實(shí)驗室體現了信息數字化及以人為本在景觀(guān)設計以及環(huán)境行為過(guò)程中的重要性，能夠實(shí)現虛擬現實(shí)VR、增強現實(shí)AR、數字仿真與智能可穿戴人因傳感器技術(shù)等的融合，能夠對景觀(guān)模擬與仿真環(huán)境中的墻體、植被、水體、建筑和天空等景觀(guān)要素進(jìn)行多維度的大數據量化人因分析，記錄人與環(huán)境交互數據，空間內時(shí)空行為軌跡數據、人因多維度數據，并自動(dòng)生成可視化分析報告，解決如設計過(guò)程中實(shí)際存在的問(wèn)題。能夠滿(mǎn)足如人信息交流與可視化反饋、數字模型創(chuàng )建與評價(jià)、多維度人機環(huán)境數據庫建立、多媒體設計、數字景觀(guān)設計與可視化評價(jià)、綠色城市景觀(guān)物理和空間特征的設計與規劃、智慧城市商業(yè)空間未來(lái)發(fā)展與設計評價(jià)等各類(lèi)型數字景觀(guān)環(huán)境行為研究與成果創(chuàng )新。

環(huán)境模擬測試室基于搭建的物理環(huán)境模擬艙，通過(guò)仿真數據庫驅動(dòng)環(huán)境模擬，可進(jìn)行聲、光、微氣候模擬，并在不同模擬環(huán)境中同步采集人與環(huán)境多維度主客觀(guān)數據并進(jìn)行健康人居研究。如通過(guò)對室內燈光色溫、亮度等的模擬，對仿自然聲光的環(huán)境模擬，進(jìn)行健康建筑研究。

3.系統組成

ErgoLAB數字景觀(guān)環(huán)境行為研究虛擬仿真實(shí)驗室由人機環(huán)境同步定量采集子系統和人機環(huán)境同步定量分析子系統組成。同步定量采集子系統能夠實(shí)時(shí)同步采集人機環(huán)境多維度數據，包括行為、眼動(dòng)、生理、腦電、腦成像、交互行為、動(dòng)作捕捉、面部表情等。同步定量分析子系統為采集到的所有數據提供專(zhuān)業(yè)的分析模塊，可進(jìn)行多維度數據的同步和交叉分析。所有數據可實(shí)時(shí)上傳至云服務(wù)器，支持實(shí)驗設計與大數據的云管理、云共享與云協(xié)作。

通過(guò)多維度主客觀(guān)人因數據可進(jìn)行進(jìn)一步分析，研究個(gè)體的感知加工、注意分配、記憶水平、情緒喚醒、動(dòng)作姿態(tài)、情景意識、舒適性、腦力負荷、體力疲勞等，進(jìn)一步實(shí)現環(huán)境設計、建筑設計、空間布局、元素布局、色彩配置等方面的優(yōu)化。

三、實(shí)驗室功能特點(diǎn)

1.融合BIM模型進(jìn)行數據定量化分析

VR虛擬現實(shí)技術(shù)與BIM建筑信息模型結合，對建筑信息數據把控同時(shí)，采用VR沉浸式體驗與場(chǎng)景交互和人因多維度數據采集 ?？稍O置在虛擬場(chǎng)景中的交互物理，采集虛擬現實(shí)環(huán)境下的交互數據（如手柄、手套交互），并進(jìn)行客觀(guān)測試與評價(jià)分析。

2.環(huán)境與人因數據同步采集與分析

針對健康人居環(huán)境的不同實(shí)驗室方案，均可以結合ErgoLAB人機環(huán)境測試云平臺，同步采集個(gè)體在建筑環(huán)境體驗游覽過(guò)程中的多維度數據，包括眼動(dòng)、生理、腦電、腦功能成像、時(shí)空行為、動(dòng)作姿態(tài)、主觀(guān)問(wèn)卷量表等人因數據，及溫濕度、光照、聲音、風(fēng)速等環(huán)境數據。從視覺(jué)注意偏好、生理應激壓力緩解、行為表現、主觀(guān)情緒體驗等多維度綜合評價(jià)人居環(huán)境的健康效益。

3.聲光環(huán)境仿真與模擬

通過(guò)將數字仿真技術(shù)與虛擬現實(shí)技術(shù)、環(huán)境模擬技術(shù)相結合，將數字仿真軟件對聲音、光學(xué)特性進(jìn)行人、建筑、環(huán)境的數據庫建立，并采用數字仿真驅動(dòng)虛擬場(chǎng)景、模擬物理環(huán)境，在建筑設計的不同階段實(shí)現建筑環(huán)境與真實(shí)人的交互體驗，以及體驗過(guò)程中客觀(guān)定量化數據的同步采集，在建筑環(huán)境建造前期對設計方案的人居適宜性即可進(jìn)行評價(jià)、驗證、優(yōu)化。

4.主客觀(guān)數據同步采集

本實(shí)驗室結合主觀(guān)問(wèn)卷量表測評方法和客觀(guān)多維度數據，采用網(wǎng)頁(yè)或二維碼作答方式，實(shí)時(shí)對建筑環(huán)境的感知與體驗進(jìn)行主客觀(guān)結合的評價(jià)，從而對景觀(guān)環(huán)境的研究進(jìn)行多指標的交叉驗證和綜合分析，為健康宜居的景觀(guān)環(huán)境設計與優(yōu)化提供科學(xué)的綜合參考依據。

5.基于虛擬現實(shí)環(huán)境的時(shí)空軌跡可視化分析

ErgoLAB人機環(huán)境同步測試云平臺實(shí)時(shí)獲取參與者在虛擬空間中的位置數據，實(shí)現動(dòng)態(tài)時(shí)空軌跡可視化分析、SOI時(shí)空行為統計分析、時(shí)空多維度數據綜合交叉統計等。從而分析不同景觀(guān)環(huán)境下人的行為特征，為景觀(guān)環(huán)境設計、游客瀏覽路線(xiàn)設計提供參考依據。

四、科研支持與聯(lián)合實(shí)驗

津發(fā)科技具有完備的軟硬件研發(fā)團隊，支持聯(lián)合訂制開(kāi)發(fā)，可與高校、科研院所等進(jìn)行產(chǎn)學(xué)研合作，實(shí)現理論與算法結合轉化科技成果。

公司同時(shí)具備專(zhuān)業(yè)的科研實(shí)驗團隊，團隊人員均具有專(zhuān)業(yè)研究背景，搭建產(chǎn)學(xué)研合作與資源共享實(shí)驗平臺，提供實(shí)驗設計-數據采集-數據處理-統計分析全流程的聯(lián)合科研與實(shí)驗服務(wù)。

五、廠(chǎng)家介紹

北京津發(fā)科技股份有限公司是高新技術(shù)企業(yè)、科技部認定的科技型中小企業(yè)和中關(guān)村高新技術(shù)企業(yè)，具備自主進(jìn)出口經(jīng)營(yíng)權；自主研發(fā)的人因工程與工效學(xué)相關(guān)技術(shù)、產(chǎn)品與服務(wù)榮獲多項省部級科學(xué)技術(shù)獎勵、軟件著(zhù)作權和省部級新技術(shù)新產(chǎn)品（服務(wù)）認證；通過(guò)了歐洲CE、美國FCC、歐盟RoHS、ISO9001、ISO14001、OHSAS18001等多項國際認證和防爆認證。

津發(fā)科技設立人因工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)術(shù)科研團隊、技術(shù)團隊及研發(fā)團隊，并通過(guò)多年與科研機構及高校的產(chǎn)學(xué)研合作，積累了人因與工效學(xué)領(lǐng)域多項核心技術(shù)，以及基于機器學(xué)習等人工智能算法的狀態(tài)識別和人機工效評價(jià)技術(shù)與研究方法等！津發(fā)科技的實(shí)驗室規劃建設技術(shù)團隊提供技術(shù)支持及售后服務(wù)，從實(shí)驗室建設的規劃與布局，到設備的培訓與指導，多角度的進(jìn)行實(shí)驗室建設的全生命周期的服務(wù)。