CN105913364A - 基于虚拟现实技术的监狱出监教育模拟方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于虚拟现实技术的监狱出监教育模拟方法，通过在虚拟的三维空间中模拟构建出监狱服刑人员回归社会前所需要适应的各种社会场景，使用沉浸式多媒体交互系统（包括头戴式显示器、计算机和模拟软件、控制器设备等），在银行、地铁、社保中心等模拟场景中身临其境般地体验办理银行卡、乘坐地铁、办理社保等社会活动，掌握走出监狱后所需的生存技能和就业技能，并通过打分系统进行评估使掌握程度逐步提高，让即将刑满释放人员能够更好地融入社会。相比传统出监教育方法，本发明提出的方法能够让使用者在封闭的监狱环境里沉浸在接近真实的虚拟社会环境中，获得身临其境的学习体验，更好地达到出监教育目的。
Description
技术领域
本发明涉及计算机虚拟现实技术，具体涉及一种基于虚拟现实技术的监狱出监教育模拟方法，属于虚拟现实技术在监狱模拟训练领域的应用。
背景技术
虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机系统技术。原理是利用计算机模拟产生一个可交互式三维空间虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等多种感官的模拟，让使用者可以突破空间的限制如同身历其境一般，可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物。虚拟现实在工程设计、计算机辅助设计、数据可视化、模拟训练、多媒体远程教育、远程医疗、艺术创作、游戏等方面有广泛的应用前景。
监狱中的罪犯服刑期满出狱后，长久的监禁生活使罪犯脱离于服刑前的人际网络，其生活环境、生活习惯、物质条件、人际关系、人生态度等都发生了变化，回归社会产生的问题、困惑明显；为提高罪犯回归社会后适应社会的能力，提高罪犯改造质量，降低重新犯罪率，各地监狱会对即将刑满释放的罪犯进行3个月的出监狱教育。出监教育是对罪犯整个教育改造过程中的一个重要环节，也是最后一个环节。出监教育的好坏，对罪犯服刑期间教育改造成果是否巩固，罪犯能否顺利回归社会有很大影响。
由于监狱的特殊封闭性，各地监狱出监教育方式目前主要以集中讲解形式为主，即将释放的罪犯不能身临其境感受监狱外的生活状况；少数城市建立起一种实体的出监教育场所，但受场地空间限制、成本限制、器材功能限制较大，模拟的场景和训练效果有限，教育效果难以达到预期目的。目前出监教育是教育改造罪犯工作中的一个薄弱环节。
发明内容
针对目前出监教育现有方法存在的不足，本发明解决的技术问题在于提供一种基于虚拟现实技术的监狱出监教育模拟方法，该方法能够在监狱封闭的环境中模拟出可交互的逼真社会场景，并自动对使用者进行评估，更好地达到出监教育目的。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
1. 一种基于虚拟现实技术的监狱出监教育模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：制定出监教育策划书，确定交互细节，明确各场景所要实现的出监教育目的；
步骤2：采集构建虚拟现实场景所需要的原始数据，该原始数据包括场景空间构成数据、功能构成数据等；
步骤3：利用3DsMax、Maya、Photoshop等软件制作场景三维模型，绘制场景贴图、交互用界面UI；
步骤4：将模型文件、贴图文件、交互界面UI文件导入引擎软件，创建场景、材质、项目文件；
步骤5：调试场景材质效果，制作交互程序；
步骤6：导出模拟程序PC客户端到用户计算机运行；
步骤7：用户通过头戴显示器、控制器或非头戴显示设备、键盘鼠标的控制方式进操作客户端程序；
步骤8：用户进行自主漫游、交互练习后进行考试评估；
步骤9：用户达到场景交互目标后程序自动根据用户漫游、交互情况进行打分评估；
步骤10：评估达到要求成绩则出监教育模拟训练合格，未达到要求成绩则返回继续练习后再次参加评估考试，所有成绩记录在后台数据库系统。
根据权利要求 1 所述的基于虚拟现实技术的监狱用模拟出监教育方法，其特征在于：
步骤3所述的软件包含但不限于3DsMax、Maya、Photoshop、Body painter、ZBrush。
根据权利要求 1 所述的基于虚拟现实技术的监狱用模拟出监教育方法，其特征在于：
步骤4所述的引擎软件包括但不限于Epic UnraelEngine（虚幻）引擎、Unity3D引擎、Virtools引擎、Crytek Cryengine引擎、中视典VRP引擎。
根据权利要求 1 所述的基于虚拟现实技术的监狱用模拟出监教育方法，其特征在于：
步骤7所述的头戴显示器是指佩戴在头部的包含眼部的沉浸式VR（虚拟现实）显示器，包括但不限于Sony Play Station VR、HTC Vive、Oculus Rift、暴风影音暴风魔镜、乐相大朋头盔。
根据权利要求 1 所述的基于虚拟现实技术的监狱用模拟出监教育方法，其特征在于：
步骤7所述的控制器是指与头戴显示器配套同步工作的，控制虚拟空间中运动和观察方向的手持控制设备。
根据权利要求 1 所述的基于虚拟现实技术的监狱用模拟出监教育方法，其特征在于：
步骤7所述的非头戴显示设备是指不需佩戴在头部的显示设备，包括但不限于液晶显示器，投影仪。
根据权利要求 1 所述的基于虚拟现实技术的监狱用模拟出监教育方法，其特征在于：
步骤9所述的场景交互目标是指场景所要实现的出监教育目的；例如：银行场景的交互目标是成功办理银行卡。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
1. 克服监狱出监教育障碍。由于监狱环境的特殊封闭性，传统出监教育方式难以全面准确将监狱外日新月异的社会环境介绍给服刑人员，本方法能让服刑人员足不出户、身临其境地体验社会生活的各个逼真场景；
2.提高监狱出监教育评估准确性。本方法能由系统自动对用户进行打分、评估，使用户掌握水平数据化，相对传统出监教育方式，更准确便捷；
3.提高监狱出监教育效率。利用监狱现有硬件资源，可在监狱内多批次、不间断对服刑人员进行出监教育，不需从监狱外聘请专家授课或组织罪犯到出监教育中心。
附图说明
图1为步骤示意图；
图2为银行场景界面示例图；
图3为银行场景室内效果示例图；
图4为银行场景交互示例图；
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的进行详细的描述。
如图1所示，一种基于虚拟现实技术的监狱出监教育模拟方法 ，包括场景数据采集、策划各场景出监教育目的；制作场景三维模型、贴图、交互界面；导入引擎软件；场景效果制作、交互模块制作；导出模拟程序客户端到计算机；用户通过头戴显示器和控制器或通过非头戴显示器和键盘鼠标的方式进行浏览体验；程序进行评估打分；数据库记录成绩等步骤。
如图2所示，是银行场景的主界面示例，菜单包括开始漫游、自动演示、场景动画、结束漫游。
如图3所示，是银行场景的室内效果示例，展示了通过UnraelEngine（虚幻）引擎制作的室内效果。
如图4所示，是银行场景的交互界面示例，用户通过控制器或鼠标键盘与系统进行交互，系统会根据答案对用户出监教育掌握程度进行评估。
以上对本发明的一种基于虚拟现实技术的监狱出监教育模拟方法进行了详细介绍，本发明是虚拟现实技术在监狱出监教育领域的应用，本文应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (8)
1.一种基于虚拟现实技术的监狱出监教育模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：制定出监教育策划书，确定交互细节，明确各场景所要实现的出监教育目的；
步骤2：采集构建虚拟现实场景所需要的原始数据，该原始数据包括场景空间构成数据、功能构成数据等；
步骤3：利用3DsMax、Maya、Photoshop等软件制作场景三维模型，绘制场景贴图、交互用界面UI；
步骤4：将模型文件、贴图文件、交互界面UI文件导入引擎软件，创建场景、材质、项目文件；
步骤5：调试场景材质效果，制作交互程序；
步骤6：导出模拟程序PC客户端到用户计算机运行；
步骤7：用户通过头戴显示器、控制器或非头戴显示设备、键盘鼠标的控制方式进操作客户端程序；
步骤8：用户进行自主漫游、交互练习后进行考试评估；
步骤9：用户达到场景交互目标后程序自动根据用户漫游、交互情况进行打分评估；
步骤10：评估达到要求成绩则出监教育模拟训练合格，未达到要求成绩则返回继续练习后再次参加评估考试，所有成绩记录在后台数据库。
2.根据权利要求 1 所述的基于虚拟现实技术的监狱用模拟出监教育方法，其特征在于：
步骤3所述的软件是指制作和编辑三维模型、二维图片所需的软件，包含但不限于3DsMax、Maya、Photoshop、Body painter、ZBrush。
3.根据权利要求 1 所述的基于虚拟现实技术的监狱用模拟出监教育方法，其特征在于：
步骤4所述的引擎软件是指可以将模拟项目场景模型贴图文件导出为计算机可执行客户端的引擎软件，包括但不限于Epic UnraelEngine（虚幻）引擎、Unity3D引擎、Virtools引擎、Crytek Cryengine引擎、中视典VRP引擎。
4.根据权利要求 1 所述的基于虚拟现实技术的监狱用模拟出监教育方法，其特征在于：
步骤7所述的头戴显示器是指佩戴在头部的包含眼部的沉浸式VR（虚拟现实）显示器，包括但不限于Sony Play Station VR、HTC Vive、Oculus Rift、暴风影音暴风魔镜、乐相大朋头盔。
5.根据权利要求 1 所述的基于虚拟现实技术的监狱用模拟出监教育方法，其特征在于：
步骤7所述的控制器是指与头戴显示器配套同步工作的，控制虚拟空间中运动和观察方向的手持控制设备，包括但不限于控制手柄，体感控制器，体感摄像头。
6.根据权利要求 1 所述的基于虚拟现实技术的监狱用模拟出监教育方法，其特征在于：
步骤7所述的非头戴显示设备是指不需佩戴在头部的显示设备，包括但不限于液晶显示器，投影仪。
7.根据权利要求 1 所述的基于虚拟现实技术的监狱用模拟出监教育方法，其特征在于：
步骤9所述的场景交互目标是指场景所要实现的出监教育目的；例如：银行场景的交互目标是成功办理银行卡。
8.根据权利要求 1 所述的基于虚拟现实技术的监狱用模拟出监教育方法，其特征在于：
步骤10所述的后台数据库是指与本发明连接的网站平台数据库，在监狱内部网站上可以查询到用户的成绩，方便工作人员管理。
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