福特汽車公司是世界第二大汽車制造商，在世界各地30多個國家擁有生產(chǎn)、總裝或銷售企業(yè)。它是最早使用虛擬現(xiàn)實(shí)仿真技術(shù)、動作捕捉等高科技技術(shù)來輔助汽車設(shè)計的汽車制造商之一。福特汽車的輔助設(shè)計系統(tǒng)稱為HOPS乘客模擬系統(tǒng)(HumanOccupantPackageSimulator)。這套系統(tǒng)借助*CAVE洞穴式沉浸式立體系統(tǒng)(CaveAutomatedVirtualEnvironment)和PVM可編程汽車模型(ProgrammableVehicleModel)，HOPS能夠讓汽車制造商在制造出實(shí)車前就能夠進(jìn)行各種虛擬的仿真設(shè)計，借助三維仿真的技術(shù)手段來達(dá)到設(shè)計出更符合人體工程學(xué)、更符合空氣動力學(xué)、更安全、更人性化的汽車。

 
福特汽車?yán)锰摂M現(xiàn)實(shí)仿真技術(shù)和動作捕捉輔助汽車設(shè)計

動作捕捉技術(shù)在20 世紀(jì) 70 年代即開始使用發(fā)展，到目前為止已經(jīng)廣泛應(yīng)用于諸如三維游戲、互動多媒體、虛擬制造等各個領(lǐng)域，技術(shù)已經(jīng)非常成熟。在福特的HOPS乘客模擬系統(tǒng)就采用了動作捕捉技術(shù)。通過動作捕捉技術(shù)來獲取駕駛員自然狀態(tài)下的駕駛動作來取代以前不精確的駕駛動作數(shù)據(jù)。在福特汽車的這套系統(tǒng)中使用了多達(dá)50個動作捕捉傳感器來實(shí)時獲取駕駛員如上下車，系上安全帶、掛檔、剎車等動作。通過動作捕捉軟件對這些駕駛動作數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的分析，這樣更有助于福特汽車的設(shè)計師更直觀的了解駕駛員在車內(nèi)駕駛汽車時的運(yùn)動習(xí)慣，從而設(shè)計出更符合人機(jī)工程學(xué)的汽車。

 
福特汽車?yán)锰摂M現(xiàn)實(shí)仿真技術(shù)和動作捕捉輔助汽車設(shè)計

福特汽車此項技術(shù)的成功應(yīng)用帶動了豐田、日產(chǎn)等汽車公司也開始關(guān)注并使用這些技術(shù)以提高市場競爭力。他們也利用虛擬現(xiàn)實(shí)和動作捕捉技術(shù)，研究司機(jī)在入睡前5秒鐘的常見表情，以便通過在方向盤或儀表板上安裝攝像頭來進(jìn)行識別并觸發(fā)警報，以提醒駕駛員注意駕駛安全。寶馬汽車公司在汽車設(shè)計和生產(chǎn)過程中全部采用了動作跟蹤和虛擬現(xiàn)實(shí)仿真技術(shù)，以此來減少對貴重金屬原型的依賴。同時，運(yùn)用三維數(shù)字化工廠技術(shù)分析生產(chǎn)裝配線上工人的活動范圍和姿勢，通過仿真技術(shù)模擬論證工作臺設(shè)計多大空間、離地面多高等更能符合人體工程學(xué)。從而降低工人在裝配汽車時受傷的概率。在一個試驗(yàn)工廠，這種虛擬現(xiàn)實(shí)仿真技術(shù)降低了80%的預(yù)計致殘事故數(shù)量，每年為能為寶馬公司減少高達(dá)數(shù)千萬美元的殘疾救濟(jì)金支出。同時采用更符合人體工程學(xué)的工作臺還能大大提高工作效率。

 
福特汽車?yán)锰摂M現(xiàn)實(shí)仿真技術(shù)和動作捕捉輔助汽車設(shè)計

虛擬現(xiàn)實(shí)仿真技術(shù)和動作捕捉技術(shù)的優(yōu)勢同時在包括洛克希德馬丁(LockheedMartin)、寶馬和卡特彼勒(Caterpillar)等公司在內(nèi)的許多航空、汽車及重型機(jī)械制造商都已開始使用這類技術(shù)。比如讓他們的工人即使分布在世界相隔萬里的不同工廠，也能夠在一起分工協(xié)作：在這個共享的虛擬現(xiàn)實(shí)仿真環(huán)境中一起測試汽車或飛機(jī)的人體工程學(xué)設(shè)計效果。

CAVE洞穴式沉浸式立體系統(tǒng)(CaveAutomatedVirtualEnvironment) 是大型的虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）系統(tǒng)，具有高度的沉浸感、良好的交互手段，可以融合視覺、觸覺、聲音等，并且可以跟蹤頭部的6個自由度的運(yùn)動，可以應(yīng)用到許多領(lǐng)域，例如科學(xué)計算可視化、有限元計算、天氣預(yù)報、大型模擬器等。

 
CAVE洞穴式沉浸式立體系統(tǒng)

CAVE系統(tǒng)基于多通道視景同步技術(shù)和立體顯示技術(shù)的房間式投影可視協(xié)同環(huán)境，該系統(tǒng)可提供一個房間大小的多面（如三、四、六面，甚至更多面）立方體投影顯示空間，供多人參與互動交互 ，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(huán)境中，借助相應(yīng)虛擬現(xiàn)實(shí)交互設(shè)備（如數(shù)據(jù)手套、力反饋裝置、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CAVE系統(tǒng)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。