CAVE顯示系統
　　CAVE以VR-Platform CAVE虛擬現實顯示系統為代表。CAVE是一種基于投影的沉浸式虛擬現實顯示系統，其特點是分辨率高，沉浸感強，交互性好。CAVE沉浸式虛擬現實顯示系統的原理比較復雜，它是以計算機圖形學為基礎，把高分辨率的立體投影顯示技術、多通道視景同步技術、音響技術、傳感器技術等完美地融合在一起，從而產生一個被三維立體投影畫面包圍的供多人使用的完全沉浸式的虛擬環境。另，CAVE亦指游戲公司或蜂窩認證和語音加密算法。
　　CAVE系統的構想是于1992年提出,最初的開發動機是為了獲得 一種全新的科學數據可視化手段. 然而，當時處理大量的可視化數據并實時生成立體影像需要在大型UNIX圖形工作站的支持下才能完成,這就使得整個系統的造價十分昂貴。當時這類大型專業UNIX圖形工作站(可視化系統)的價位約在幾十萬到百萬美金，這使得CAVE系統的使用范圍局限在大型的研究所或學術單位中.

　　近年來,高性能PC在計算能力和圖形處理能力已經能夠逐漸接近甚至超越專業UNIX圖形工作站.以多臺具有較高性能價格比的高性能PC作為圖形處理核心代替CAVE系統中的大型專業UNIX圖形工作站無疑是一個非常好的構思，.華堂科技所推出的基于高性能PC架構的CAVE系統正是在此背景下開發的. 基于高性能PC架構的CAVE系統既能保持高性能的圖形處理能力,又能夠大幅度降低成本, 無疑為CAVE系統的更廣泛應用掃清了障礙。
　　通常，我們的系統是以4臺或6臺高性能連網PC作為一個并行計算集群系統來替代傳統CAVE配置中昂貴的UNIX圖形工作站，采用高性能的主動或被動式立體顯示技術，每臺PC工作站分別負責CAVE系統中一個投影面的立體影像繪制工作. 并通過網絡同步控制技術和變形矯正算法，使每臺工作站繪制的場景分別同步無失真地顯示輸出，并投射在相應的立方體投影面上。從而產生一個完全沉浸的虛擬仿真可視協同環境。

　　CAVE虛擬現實系統的組成部分：
　　高性能圖形工作站。所需的計算機系統應具有很高的計算速度和圖形處理能力。HTCK-GPS系列圖形工作站是虛擬現實和系統仿真的最佳計算機平臺，它采用S2MP體系結構，不僅具有可擴性好、編程容易和計算能力強等優點，而且它的圖形處理速度極快，具有多管道(Pipe)、多通道(Channel)圖形輸出能力。SGI ONYX2的每個圖形管道可以驅動多達八個圖形通道，每個圖形通道輸出一個畫面到CAVE的一個投影面。
　　投影設備：從CAVE系統圖示可以看出，四臺三槍投影機分別接收來自ONYX2的圖形信號，然后把信號直接(或通過反射鏡反射后)投影到CAVE的四個投影屏幕上。每個投影幕的大小為 (可根據用戶的需要進行調整)，故CAVE是一個 的立方體結構。若CAVE系統所在機房的空間不夠，可使用反射鏡。反射鏡應具有很好的光學反射率和平面度。三槍投影機不僅要求可靠性好，而且要求具有投影距離長、圖形分辨率高、亮度高、水平和垂直方向具有一定的光學可調整性等性能。BARCO 松下 麗訊等投影機都比較適合在CAVE中使用。背投影幕要求具有較好的光學性能和視角范圍，保證各投影光互不影響。整個CAVE中的圖象應具有較高的完整性和清晰度。

　　投影機—反射鏡—投影幕的光程控制需要在3.7~3.8m之間的范圍內，投影機和反射鏡放于每個投影幕的后面，反射鏡與投影幕需調成一定的角度。投影機和投影幕之間的相對位置可由理論計算再輔以現場調試來完成。投影機的位置必須非常精確。若地面投影面采用正投，由于地面上的屏幕為反射型，與其余三個透過型屏幕的物理性能不一樣，為了達到色調均勻一致，同時又要使地面上的屏幕能承受人體的重量，故需對地面上的這一面屏幕做特殊處理。為了保護地面屏幕，必須脫掉鞋子并穿上干凈的襪子。屏幕的框架宜采用木質材料或鋁質材料以防止磁性干擾傳感器。
立體眼鏡。為了看到虛擬環境中的三維立體圖象，用戶需戴上液晶立體眼鏡。
　　立體發射器(Stereo Emitters)：立體發射器是一種外形如白色小方盒的設備，它們放于CAVE的周圍，目的是使立體眼鏡和投影面上圖象的刷新頻率同步(120HZ或96HZ)。
　　Wand三維鼠標器。Wand是一種具有三個按扭的交互輸入設備，它可看成是一種三維鼠標器，Wand通常采用Ascension Flock of Birds公司的跟蹤系統。新式的Wand具有三個按扭和一個具有壓感的操縱桿，它通過一臺連接于ONYX2串行口的微機與CAVE系統相連。微機上的一個服務程序讀取按扭和操縱桿的數據并把他們傳到ONYX2機器。
跟蹤系統。CAVE支持多種不同的跟蹤系統，通常具有兩套傳感器，一套用于跟蹤用戶的頭部，另一套用于Wand。
聲音系統。由如下部分組成：一臺圖形工作站、一套音箱、一個MIDI用戶界面和聲音合成器。其中Indy圖形工作站作為CAVE系統的“聲音服務器”。命令通過網絡輸入到Indy圖形工作站，Indy根據需要或者生成內部聲音，或者控制聲音合成器。音箱位于CAVE的角落，它由聲音合成器來控制.

　　CAVE虛擬現實顯示系統概念
　　CAVE投影系統是由3個面以上（含3面）硬質背投影墻組成的高度沉浸的虛擬演示環境，配合三維跟蹤器，用戶可以在被投影墻包圍的系統近距離接觸虛擬三維物體，或者隨意漫游“真實”的虛擬環境。CAVE系統一般應用于高標準的虛擬現實系統。至紐約大學94年建立第一套CAVE系統以來，CAVE已經在全球超過600所高校、國家科技中心、各研究機構進行了廣泛的應用。
　　以VR-Platform CAVE為例，VR-Platform CAVE系統是一種基于多通道視景同步技術和立體顯示技術的房間式投影可視協同環境，該系統可提供一個房間大小的最小三面或最大七十面（2004年）立方體投影顯示空間，供多人參與，所有參與者均完全沉浸在一個被立體投影畫面包圍的高級虛擬仿真環境中，借助相應虛擬現實交互設備（如數據手套、位置跟蹤器等），從而獲得一種身臨其境的高分辨率三維立體視聽影像和6自由度交互感受。由于投影面幾能夠覆蓋用戶的所有視野,所以VR-PLATFORM CAVE系統能提供給使用者一種前所未有的帶有震撼性的身臨其境的沉浸感受。

典型系統應用領域：
◆ 虛擬樣機、虛擬制造、虛擬設計、虛擬裝配
◆ 模擬駕駛、訓練、演示、教學、培訓等
◆ 虛擬生物醫學工程(虛擬手術/醫學分析;基因/遺傳/分子結構研究)
◆ 地質、礦產、石油
◆ 航空航天、科學可視化
◆ 軍事模擬、指揮、虛擬戰場、電子對抗
◆ 地形地貌、地理信息系統(GIS)
◆ 建筑視景與城市規劃
◆ 地震及消防演練仿真