CAVE是大型的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。但是由于該系統(tǒng)的造價昂貴，從數(shù)十萬美元到數(shù)百萬美元不等，長期以來主機(jī)使用SGI 的高檔工作站、多通道圖形系統(tǒng)，一般用戶無法承受，不能廣泛地推廣近幾年來，隨著微機(jī)的性能和圖形加速卡的圖形渲染能力的不斷提高，AGP總線突破了PCI總線的33Mhz的限制，微機(jī)圖形加速卡的性能得到了很大的提升，使得用分布微機(jī)系統(tǒng)替代昂貴的SGI工作站成為可能。
CAVE系統(tǒng)是一種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 大小的四面（或六面）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(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。
基于系統(tǒng)這種完全沉浸式顯示環(huán)境特性，CAVE為科學(xué)家?guī)砹朔N偉大而創(chuàng)新的思考方式，擴(kuò)展了人類的思維。科學(xué)家能直接看到他們的創(chuàng)意和研究對象。比如：大氣學(xué)家能“鉆進(jìn)”颶風(fēng)的中心觀看空氣復(fù)雜而混亂無序的結(jié)構(gòu)；生物學(xué)家能檢查DNA規(guī)則排列的染色體鏈對結(jié)構(gòu)并虛擬拆開基因染色體進(jìn)行科學(xué)研究；理化學(xué)家能深入到物質(zhì)的微細(xì)結(jié)構(gòu)或廣袤環(huán)境中進(jìn)行試驗探索，可以說，CAVE可以應(yīng)用于任何具有沉浸感需求的虛擬仿真應(yīng)用領(lǐng)域，是一種全新的、高級的科學(xué)數(shù)據(jù)可視化手段。
CAVE (Cave Automatic Virtual Environment)在外形上是使用投影系統(tǒng)，圍繞著觀察者具有多個圖像畫面的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，多個投影面組成一個虛擬空間。理論上CAVE是基于計算機(jī)圖形學(xué)把高分辨率的立體投影技術(shù)和三維計算機(jī)圖形技術(shù)、音響技術(shù)、傳感器技術(shù)等綜合在一起，產(chǎn)生一個供多人使用的完全沉浸的虛擬環(huán)境。
- 虛擬樣機(jī)、虛擬制造、虛擬設(shè)計、虛擬裝配
- 模擬駕駛、訓(xùn)練、演示、教學(xué)、培訓(xùn)等
- 虛擬生物醫(yī)學(xué)工程（虛擬手術(shù)/醫(yī)學(xué)分析；基因/遺傳/分子結(jié)構(gòu)研究）
- 地質(zhì)、礦產(chǎn)、石油
- 航空航天、科學(xué)可視化
- 軍事模擬、指揮、虛擬戰(zhàn)場、電子對抗
- 地形地貌、地理信息系統(tǒng)（GIS）
- 建筑視景與城市規(guī)劃
- 地震及消防演練仿真
CAVE系統(tǒng)的構(gòu)想是于1992年提出,最初的開發(fā)動機(jī)是為了獲得一種全新的科學(xué)數(shù)據(jù)可視化手段. 然而，當(dāng)時處理大量的可視化數(shù)據(jù)并實(shí)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(tǒng)的造價十分昂貴。當(dāng)時這類大型專業(yè)UNIX圖形工作站(可視化系統(tǒng))的價位約在幾十萬到百萬美金，這使得CAVE系統(tǒng)的使用范圍局限在大型的研究所或?qū)W術(shù)單位中。
近年來,高性能PC在計算能力和圖形處理能力已經(jīng)能夠逐漸接近甚至超越專業(yè)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(tǒng)中的大型專業(yè)UNIX圖形工作站無疑是一個非常好的構(gòu)思。
