数字景观环境行为研究虚拟仿真实验室

一、实验室简介

数字景观环境行为研究虚拟仿真实验室

ErgoLAB数字景观环境行为研究虚拟仿真实验室是北京津发科技股份有限公司围绕“以人为中心"的建筑环境设计理念，自主创新与配置的针对建筑环境领域的人因研究实验室。适用于各类“人-建筑-环境"系统关系研究，以及研究如何通过建筑设计和环境优化来满足人的行为心理需求，以创造良好人居环境和改善身心健康。包括养老宜居环境研究、健康恢复性景观研究、环境热舒适性研究、声光环境人居舒适性研究等。

实验室以ErgoLAB人机环境同步云平台为核心，可实时同步采集环境中噪音、温度、光照等数据以及人在建筑环境中的注意分布、情绪体验、审美偏好等，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

数字景观环境行为研究虚拟仿真实验室

1.专业的完整实验室解决方案

ErgoLAB数字景观环境行为研究虚拟仿真实验室是一套科研级专业的完整实验室解决方案，不但可以满足教学实践需求，而且支持科学研究方法创新。包含主控观察室和若干间实验测试室。实验室布置四大实验平台：1. 虚拟现实系统布置在虚拟现实测试室；2. 环境模拟系统布置在环境模拟测试室；3.ErgoLAB人机环境多维度数据同步采集系统布置在各个测试室；4. ErgoVR人机环境多维度数据分析与人工智能应用平台布置在主控观察室。

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。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.满足各类型景观设计及环境行为研究

ErgoLAB数字景观环境行为研究虚拟仿真实验室体现了信息数字化及以人为本在景观设计以及环境行为过程中的重要性，能够实现虚拟现实VR、增强现实AR、数字仿真与智能可穿戴人因传感器技术等的融合，能够对景观模拟与仿真环境中的墙体、植被、水体、建筑和天空等景观要素进行多维度的大数据量化人因分析，记录人与环境交互数据，空间内时空行为轨迹数据、人因多维度数据，并自动生成可视化分析报告，解决如设计过程中实际存在的问题。能够满足如人信息交流与可视化反馈、数字模型创建与评价、多维度人机环境数据库建立、多媒体设计、数字景观设计与可视化评价、绿色城市景观物理和空间特征的设计与规划、智慧城市商业空间未来发展与设计评价等各类型数字景观环境行为研究与成果创新。

环境模拟测试室基于搭建的物理环境模拟舱，通过仿真数据库驱动环境模拟，可进行声、光、微气候模拟，并在不同模拟环境中同步采集人与环境多维度主客观数据并进行健康人居研究。如通过对室内灯光色温、亮度等的模拟，对仿自然声光的环境模拟，进行健康建筑研究。

3.系统组成

ErgoLAB数字景观环境行为研究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

1.融合BIM模型进行数据定量化分析

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多维度数据采集 。可设置在虚拟场景中的交互物理，采集虚拟现实环境下的交互数据（如手柄、手套交互），并进行客观测试与评价分析。

2.环境与人因数据同步采集与分析

针对健康人居环境的不同实验室方案，均可以结合ErgoLAB人机环境测试云平台，同步采集个体在建筑环境体验游览过程中的多维度数据，包括眼动、生理、脑电、脑功能成像、时空行为、动作姿态、主观问卷量表等人因数据，及温湿度、光照、声音、风速等环境数据。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综合评价人居环境的健康效益。

3.声光环境仿真与模拟

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，将数字仿真软件对声音、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。

4.主客观数据同步采集

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。

5.基于虚拟现实环境的时空轨迹可视化分析

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高新技术企业、科技部认定的科技型中小企业和中关村高新技术企业，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、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！津发科技的实验室规划建设技术团队提供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。