目标
    升级6面体虚拟现实系统以满足当今的需求并引领进入下一代沉浸式虚拟现实系统。
    解决方案：
    设计一种采用目前最高分辨率的投影机以及世界上最大的图形计算机群之一。
    观众体验一种在C6中实现的1亿像素虚拟单元仿真，该仿真在美国爱荷华州大学的虚拟现实应用中心进行，其中，部分投资来自美国国家科学基金。
    沉浸式虚拟现实使许多研究人员能够克服空间约束、比例或时间变化的挑战。生物学家采用它深入到细胞水平进行研究。制造商利用它来开发新的产品并管理商业模式。军队采用它来训练真实世界的战斗。
    美国爱荷华州大学的虚拟现实应用中心(VRAC)是虚拟现实技术的最前沿。在2000年，VRAC开放了北美第一个6面体沉浸虚拟现实系统—C6。它是一种新型的变种CAVE设计(CAVE自动虚拟环境，见附栏)，C6位于10×10×10英尺的房间中，其中，计算机图像被背投到四面墙壁和天花板上的由Stewart Filmscreen公司提供的软乙烯基屏幕上。一块2000磅、2 3/4英存厚的光学校正丙烯酸屏幕容许图象从底部投影机显示在地板上。其中，一面墙壁的屏幕被安装在由空气作用激励的帧上，从而容许访问C6。
VRAC总监James Oliver博士说，可以把3D虚拟现实体验比作非常复杂版本的儿童Fisher Price ViewMaster，其中，圆碟给右眼和左眼分别显示一幅图像，大脑把那些图像重叠在一起，使它们看起来是三维图像。“你看不见边界的边缘；墙壁已经消失，物体从外面向你迎面而来或飞向无穷远。”然而，该版本难以显示照片或视频，因为它成了仅仅两维的。“没有了立体的效果，它看起来像在墙壁上具有光线的大盒子，”他补充说。
    在头5年，VRAC的C6是全球获得最广泛应用的虚拟现实系统。然而，到了2005年，Oliver表示，C6的每一个性能尺度都需要改进。“在它的日子里，它具有一些独特的创新，”他说，“但是，5年对于技术来说太长了。”
    为了升级C6，VRAC从美国空军研究实验室获得了大约5百万美元的投资，从而在2005年中着手征求对该项目的投标。VRAC接收了5份标书，并选择了Fakespace Systems公司作为2006年1月C6升级的安装公司，该公司是位于爱荷华州Marshalltown的Mechdyne公司的显示系统集成部门。
    视觉解决方案
    在详细的功能规范中，VRAC要求新的解决方案能够产生最少4百万像素的分辨率，使每面墙壁达到2000×2000个像素，每平方英寸16.67个像素。提高分辨率高居各种优先清单的榜首，Mechdyne公司的工程副总裁Kurt Hoffmeister表示，他的公司想提供给VRAC一种远远超过最小要求的解决方案。
    Fakespace在升级过程中采用了索尼电子制造的24台SRX-S105 SXRD投影机。SRX-S105超高分辨率投影机2006年上市，是索尼的SXRD系统投影机之一，专门为大的会议地点和高分辨率应用而设计的。该投影机的4096×2160分辨率比消费者能够看到的现有最高清晰度电视的分辨率要高4倍以上。在C6的10×10英尺墙壁上，像素密度大约每英寸34像素，加上总计24台投影机，该系统实现了1亿像素的立体感显示，比C6最初的显示器提高了16倍以上。在最初的5百万美元的投标中，设备和技术升级—包括投影机、电子设备和光学设备—占的成本超过了350万美元。
    Fakespace公司知道，要满足VRAC的分辨率要求并以现有的技术支持立体感观看，唯一的办法就是每面墙壁采用多台投影机。每面墙壁表面垂直地堆叠4台投影机，从而达到大约10英尺的高度。“两台投影机合成4096×4096像素的右眼图像，因为它是立体感的，其它两台投影机提供左眼图像，”Hoffmeister说，“因为投影机必须彼此重叠以产生正方型的图像，我们正采用Fakespace自己的光学混合版本。”
    图形发生器
    驱动C6的是一个96通道的工作站群，每一台投影机采用4个独立的图像输入，这些都是由Mechdyne公司的软件部门VRCO配置和安装的。据VRCO公司副总裁Matt Szymanski透露，该工作站群由48台独立的HP xw9300工作站组成，每一台具有两个独立的图形输出，加上一台附加的工作站作为主节点，安装应用和互动软件。
“每一台工作站负责为给定墙壁的1/8生成一幅图像，”Szymanski说，“每一个来自个人电脑的视频信号的分辨率稍微大于2048×1080的HD分辨率，因此，每一面由8台个人电脑构成的墙壁产生两幅连续的分辨率为4096×4096的图像，一幅用于左眼观看，另一幅用于右眼观看，C6每一边的像素超过了1600万。”
    观众的跟踪和音响
    为C6提供音响的是一种定制8通道音频系统，组件包括：M-Audio Delta 1010计算机多通道音频接口；Peavey MediaMatrix X-Frame 88音频DSP混音/处理器及MM-8802音频混音/处理器接口和一个A/A-8P音频预放大器；5个Extron BUC102音频平衡-不平衡转换器；一对JBL Control 25AV扩音器。从原始的C6设计沿用的现成音频设备包括：两个ATI1604四通道功率放大器；三对M&K S-85TV扬声器；一个M&K MX-5000 MK II THX重低音扩音器；Audio Technologies BU400平衡-不平衡转换器。
    “我猜测你会把它描述为8.1，”Hoffmeister说，“基本上有8个通道加一个重低音扩音器。在每一个角都有一只扬声器，所以，四个上角和4个下角都有一只扬声器，当你在房间内部时，能够听到一些方向性的音响。”
    C6的重要部分是观众跟踪系统，它把计算机视觉化与观众的视点连接在一起。“他们所站立和观看的地方影响到所显示的图像，”Hoffmeister说。为了增强观众的体验，Fakespace采用了来自美国马萨诸塞州贝德福德的InterSense公司的惯性声学IS900跟踪设备。观众配戴两或三只传感器，一只在头部，另外两只在手上；并构建成由一系列发射器构成的显示器，它产生跟踪者拾取动作的信号。从那里开始，计算机应用程序知道个人在C6内部的位置。“整个体验如此沉浸和互动，原因在于图像被显示在你的头部位置及观看点，然后，用你的手位置进行跟踪，从而也就有了某种互动的效果。”
    调整设计
    C6最具创新的功能，投影机堆叠，也是其最大的设计挑战。“在那里，以前我们仅仅每个表面采用一台投影机，现在，我们要采用4台投影机，”Hoffmeister说。真正的安装挑战来自地板和天花板。在系统之上的狭小通道上，投影机被反射出镜面以照亮天花板，对地板也一样。“仅仅安装附加的设备就成了一项挑战，”他说，“每一台投影机的重量不到240磅，在头顶上提升和安装设备涉及各种各样的安全性问题。”
    增加足够数量的投影机提高了C6的亮度，但是，会导致热/空调及电力方面的挑战。虽然在设计中对安装计算机的机房的通风做了规定，但是，投影机也散发大量的热量，Oliver说，这个问题在设计计划最初没有注意到。“我们与我们的设备人员一道工作，在C6的外罩内增加更多的HVAC(加热、通风及空气调节项目)，”他说，这样就增加了附加费用并推迟了建造时间表。