CN107340862A - 一种基于虚拟现实的犯罪过程分析系统与方法 - Google Patents

Abstract

一种基于虚拟现实的犯罪过程分析系统与方法，包括虚拟现实终端、终端计算机、犯罪过程分析服务器、数据库，通过虚拟现实终端中的输入设备采集用户的动作，然后通过终端计算机传给犯罪过程分析服务器，对采集的数据进行处理、计算和分析，再根据数据库中的各种虚拟现实模型，进行检索、匹配、分析，并产生相应的虚拟现实输出结果，最后在虚拟现实终端的输出设备中展现犯罪过程的虚拟现实场景。本发明能够模拟危险的犯罪过程，且不会损害用户和群众的人身和财产安全，可以不限时间地点、进行多用户远程交互，便于保护受害人、证人、犯罪嫌疑人、侦查员等的隐私，为司法侦查、审判、执法活动提供有益参考。

Description

一种基于虚拟现实的犯罪过程分析系统与方法

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，具体为一种基于虚拟现实的犯罪过程分析系统与方法。

背景技术

随着计算机和互联网技术的发展和进步，现代的侦查手段和侦查水平日益提高，数码相机、摄像机、录音笔、计算机、监控网络、与法律相关的信息化智能化系统层出不穷，极大地加深了法律与互联网技术的交流和融合，提高了侦查效率和司法侦查、审判、执法水平。现代计算机技术能够通过对犯罪过程的数据采集和证据获取，为司法侦查、审判、执法活动提供科学的数据参考，使得一些原本由人工完成的繁琐程序简单化，证据链更加完善，减少了犯罪过程取证的效率，提高了犯罪过程推理的准确性。

但是，现有的技术仍然存在一定的局限性。首先，犯罪过程的推理和还原至今仍然是司法侦查、审判、执法的难点，特别是会对受害人、环境或群众生命财产造成严重伤害的犯罪过程，如砍杀案、大火灾、爆炸案、大型车祸等，但是犯罪过程的推理和还原对于犯罪定性和准确量刑至关重要。其次，很多犯罪场景由于种种原因在侦察期间已经不复存在或无法重建犯罪场景，包括犯罪现场已经被毁或不复存在的场景、无证人的场景、证据链缺失的场景、难以获知的场景、跨境犯罪、跨时空的远距离犯罪、长时间犯罪、连续犯罪场景等，如果不能进行准确地犯罪过程推理和还原，也会影响案件侦办的准确性和速度。再次，随着计算机和互联网的进步，犯罪手段也越来越先进，犯罪手法也越来越隐蔽，犯罪过程分析愈来愈困难，如何模拟新型的、潜在的、可能的犯罪方法和手段，并进行准确的定性量刑，也是当前侦查技术和司法侦查、审判、执法领域的难点。

在国内，随着计算机技术在法律中的应用和虚拟现实技术的发展，为利用虚拟现实技术进行犯罪过程分析和模拟提供了条件，但是，目前市场上很少有基于虚拟现实的犯罪过程分析方法与系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于虚拟现实的犯罪过程分析系统与方法，通过终端计算机进行三维动画制作生成与现实犯罪行为类似的模拟场景，并借助虚拟现实终端中的输出设备，使用户在视觉、触觉、听觉等感官上与虚拟环境形成交互，以尽可能逼真地还原和分析犯罪过程，帮助明确犯罪定性和准确量刑，为侦查活动和司法侦查、审判、执法工作提供较为准确的指导，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于虚拟现实的犯罪过程分析系统，包括虚拟现实终端、终端计算机、犯罪过程分析服务器和数据库，所述虚拟现实终端的输入设备上设置有虚拟现实系统的输入接口，通过输入接口监测用户的输入信号，并通过传感器模块转换成终端计算机能够处理的数字信号；所述终端计算机输出端口与犯罪过程分析服务器连接，数字信号通过终端计算机进行数据转换，并传输到犯罪过程分析服务器上进行分析和计算；所述犯罪过程分析服务器的输出端口通过数据线连接在终端计算机上，并通过终端计算机进行二次数据转换，再传输到虚拟现实终端的输出设备上；所述犯罪过程分析服务器的接口上还插接有数据库的数据连接线，并对数据库中的虚拟现实模型库进行检索。

优选的，所述虚拟现实终端的输入设备包括：麦克风、手套、脚套、摄像头；其输出设备包括：VR眼镜、耳机、安装在手套、脚套中的振动传感器。

优选的，所述终端计算机的设备包括网络配适器、显卡、声卡、显示器、键盘，用于完成终端计算机与用户的交互过程。

优选的，所述犯罪过程分析服务器包括：数据库服务器、计算服务器、WEB服务器，用于完成用户与数据库的检索、模型计算和结果查询服务。

优选的，所述数据库包括有人物模型、环境模型、工具模型，数据库用于存放整个虚拟世界中各种的对象模型，并完成虚拟现实环境中各种模型的三维展示、质感、触感、力学特性、声学特性的数据建模。

优选的，所述麦克风用于采集用户说话的声音信号，并转换为虚拟现实系统所需的电信号。

优选的，所述手套用于采集用户手的动作，并转换为虚拟现实系统所需的电信号，手套设有振动传感器，通过振动传感器将虚拟世界中的各种触觉感知数字信息，转变为用户能够感受的触觉信号。

优选的，所述脚套用于采集用户脚的动作，并转换为虚拟现实系统所需的电信号，脚套设有振动传感器，通过振动传感器将虚拟世界中的各种触觉感知数字信息，转变为用户能够感受的触觉信号。

优选的，所述摄像头用于将现实世界中的用户各种位置、动作信息转换为终端计算机能够处理的数字信号。

优选的，所述VR眼镜用于将虚拟世界中的各种数学模型，包括人物和其他生物体模型、犯罪场景模型和犯罪工具模型转变为人眼所能看到的视觉信号。

优选的，所述耳机用于将虚拟世界中的语音数字信号转变为可以听到的音波。

优选的，所述网络配适器用于将用户终端输入设备采集的数据传输给终端计算机，并将终端计算机的计算结果传输给用户终端的输出设备。

优选的，所述显卡用于将终端计算机所需要的显示信息进行格式转换，并向显示器提供三维数据信号。

优选的，所述声卡为一种实现声波/数字信号相互转换的硬件，用于将麦克风声音输入设备采到的模拟声音信号转换为终端计算机能处理的数字信号，并将终端计算机的数字信号转换为耳机或音箱声音输出设备的模拟声音信号。

优选的，所述显示器用于将终端计算机处理后的数字信息经过显卡转换成图像格式后显示给用户。

优选的，所述键盘用于用户把文字信息和控制信息输入到终端计算机上。

优选的，所述数据库服务器用于对数据进行预处理、加工、并存储于数据库中，为授权用户应用程序提供数据库的查询和操纵，用户通过数据库服务器访问数据库完成虚拟现实场景中人物、环境、工具的建模。

优选的，所述计算服务器用于完成对数据的组织、加工、检索及模型交互计算任务。

优选的，所述WEB服务器用于响应用户的查询请求，并供用户浏览犯罪过程、定性量型报告的相关信息，为有权限的用户提供下载、打印服务。

优选的，所述人物模型为模拟犯罪过程提供所需的人物特征，以及其他生物体特征，包括体重、身高、性别、体形特征、面部特征、手部特征、足部特征、DNA、血型、指纹信息。

优选的，所述环境模型提供整个犯罪过程所需外部环境条件、场景特征、犯罪过程场景的时空变化、可疑的场景分析。

优选的，所述工具模型为模拟犯罪提供所需犯罪工具，包括各类交通工具、刀具、棍棒、枪具、劳动工具，并构建其不同的伤害模型，为模拟犯罪过程提供工具分析参考。

本发明提供另一种技术方案为：一种基于虚拟现实的犯罪过程分析系统的分析方法，包括以下步骤：

1）：用户打开终端计算机，系统开始进入虚拟环境初始化；

2）：虚拟现实终端进入犯罪过程分析系统的主界面，等待用户信息输入；

3）：用户需选择案件类型、场景模拟或者犯罪心理模拟；

4）：通过虚拟现实终端中的输入设备采集用户的动作，并由终端计算机传给犯罪过程分析服务器；

5）：犯罪过程分析服务器对采集的数据进行处理、计算和分析，并根据数据库中的各种虚拟现实模型，进行检索、匹配、分析，并产生相应的虚拟现实输出结果；

6）：输出结果通过虚拟现实终端的输出设备中展现犯罪过程的虚拟现实场景；

7）：模拟完成后，由犯罪过程分析服务器提供完整的犯罪过程模拟报告，并提交定性量刑分析报告供司法执法参考。

优选的，所述步骤3）的具体操作过程分为：

1）：若用户选择了案件类型，则下一步选择犯罪人数，选择人数之后，开始设置相应的犯罪场景，若用户没有选择人数，则默认为一人犯罪，并通过手套、脚套输出；

2）：若用户选择了场景模拟，则下一步选择户外户内场景，选择完成后，开始在虚拟环境中进行犯罪过程模拟，通过摄像头采集场景内用户的活动和工具的使用，通过VR眼镜输出，并能够虚拟人的肢体接触、工具接触，通过触觉传感器输出。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本基于虚拟现实的犯罪过程分析系统与方法，不会损害用户的人身和财产安全，也不会对周围环境或群众生命财产造成损害，确保用户和受害人模拟的安全性。模拟者在本发明所述系统内的任何暴力、危险的动作不会使自己受伤，也不会伤害到其他人，特别适合模拟会对受害人、环境或群众生命财产造成严重伤害的犯罪过程，如砍杀案、大火灾、爆炸案、大型车祸等。如果在模拟中需要使用物品，本发明提供与真实物品类似的模型，减少模拟过程的代价。

2、本基于虚拟现实的犯罪过程分析系统与方法，可模拟一些特殊场景，包括犯罪现场已经被毁或不复存在的场景、无证人的场景、证据链缺失的场景、难以获知的场景、跨境犯罪、跨时空的远距离犯罪、长时间犯罪、连续犯罪场景等，本发明通过多个虚拟终端组网和数据库模型的配合，能够提供此类案件模拟的解决方案。特别是，由于有些犯罪是长途或者是流窜作案，侦查活动有时是多个不同地方执法机关联合办案，相互交流，本发明能够最大限度满足用户的需求，可以远距离的模拟和交互，极大地方便了犯罪过程模拟和推理。

3、本基于虚拟现实的犯罪过程分析系统与方法，能够模拟新型的、潜在的、可能的犯罪方法和手段，并进行准确的定性量刑。在犯罪过程中，犯罪人为了逃避法律的惩罚，往往会对现场及其他证据采取措施毁灭，在这种情况下，会对侦查活动造成极大的阻碍，因此就存在对现场的恢复和相关证据进行寻找的问题。

4、本基于虚拟现实的犯罪过程分析系统与方法，利用虚拟现实技术采用三维的画面帮助用户直观深刻地进行犯罪过程分析，科学的进行推理，提高破案效率，提高社会和公众的安全水平。本发明可以不限时间地点、进行多用户远程交互，便于保护受害人、证人、犯罪嫌疑人、侦查员等的隐私，寻找犯罪证据，模拟犯罪过程，明确犯罪内容，为侦查活动和司法侦查、审判、执法活动提供有益参考。

附图说明

图1为本发明的整体框图。

具体实施方式

如图1所示，一种基于虚拟现实的犯罪过程分析系统，包括虚拟现实终端101、终端计算机102、犯罪过程分析服务器103、数据库104；虚拟现实终端101的输入设备包括：麦克风105、手套106、脚套107、摄像头108；虚拟现实终端101的输出设备包括：VR眼镜109、耳机110、安装在手套106、脚套107中的振动传感器，虚拟现实终端101的输入设备是虚拟现实的输入接口，其功能在于监测用户的输入信号，并通过传感器模块转换成终端计算机102能够处理的数字信号；虚拟现实终端101的输出设备，是虚拟现实系统的输出接口，将虚拟世界中各种数字信号和数学模型转变为人所能感受的多通道刺激信号；麦克风105戴在用户头上，通过无线网络与终端计算机102中的声音处理适配器相连接，麦克风105优选使用SoundField SPS200 Kit 1麦克风，该麦克风105频率响应为40Hz-20KHz，灵敏度为14mV/PA，信噪比为DIN/IEC 82dB，允许360°旋转，有5.1、6.1、7.1环绕模式可供用户选择；总的来说该麦克风105具有如下特点：高灵敏度，可以识别较远距离的声音、屏蔽其它无关的声音，根据使用者的语言，准确匹配计算机可识别语言，以达到一种语言输入的精确效果；高信噪比，表明该麦克风105采集用户声音时，混在信号里的噪声小，这样声音回放的音质就相对来说比较高，不容易失真；多种环绕模式可供选择，用户可以切换自如，带来不一样的3D环绕音体验，给人带来身处于真实的犯罪场景中的感觉，可以使用与耳机110二合一的麦克风105。

手套106戴在用户双手上，通过无线网络与终端计算机102中的动作处理适配器相连接，手套106选用CyberGlove 数据手套，该数据手套具有22个传感器，传感器分辨率<1度，传感器数据传输速率最高可达120条记录/秒；支持802.11 Wi-Fi无线网络连接；具有USB、micro SD卡,并设有弯曲传感器，弯曲传感器由柔性电路板、力敏元件、弹性封装材料组成，通过导线连接至信号处理电路；在柔性电路板上设有至少两根导线，以力敏材料包覆于柔性电路板大部，再在力敏材料上包覆一层弹性封装材料，柔性电路板留一端在外，以导线与外电路连接。通过手指上的弯曲、扭曲传感器和手掌上的弯度、弧度传感器，确定手及关节的位置和方向，当用户移动手指或做出手势时，动作处理适配器便可以获取手指的动作的信息，从而实现虚拟场景中的虚拟手及其对虚拟物体的操控，而且能够把与虚拟物体的接触信息反馈给用户，使操作者以更加直接，更加自然，更加有效的方式与虚拟世界进行交互，大大增强了互动性和沉浸感；手套106中安装有振动传感器，通过接口与终端计算机102中的触觉感知适配器相连接,它反映用户触摸的感觉，或者是皮肤上受到压力的感觉；而力反馈是在人的肌肉、关节和筋腱上的力；例如，当手拿起一个玻璃杯子时，通过接触反馈可以感觉到杯子是光滑而坚硬的，而通过力反馈，才能感觉到杯子的重量，脚套107上的振动传感器也是类似，振动传感器选用充气式接触反馈传感器，在传感器上有20－30个小气囊放在对应的位置，当发生虚拟接触时，这些小气囊能够通过空气压缩泵的充气和放气而被迅速的加压或减压；同时由终端计算机102中存储的相关力模式数据来决定各个气囊在不同状态下的气压值，以再现碰触物体时手的触觉感受及其各部位的受力情况。

脚套107穿戴在用户双脚上，通过无线网络与终端计算机102中的动作处理适配器相连接，脚套107是一种可以精确跟踪并反馈脚部动作的“数据脚套”，在脚套107的关节处放上了小型的感应器，该感应器可以感应到用户脚移动的方向、频率，甚至可以感受到虚拟环境中的障碍物，并将信号传送到终端计算机102进行相应的处理；当用户向前移动脚时，虚拟环境的中虚拟人物也会向前移动，同时用户可以通过VR眼镜105观察到虚拟人物身边的场景在发生变化，就像用户在实际环境中走路一般；当用户快速向前移动脚时，用户可以通过VR眼镜105观察到虚拟人物移动速度加快，并且虚拟场景的变化也在加快；当用户脚的移动使虚拟人物在虚拟环境中碰到小石头等障碍物时，用户能通过脚套104上的感应器真切地感受到自己的脚被硌了一下；脚套107选用CyberGlove 数据脚套，该数据脚套具有22个传感器，传感器分辨率<1度，传感器数据传输速率最高可达120条记录/秒；支持802.11Wi-Fi无线网络连接；具有USB、micro SD卡,并设有弯曲传感器，弯曲传感器由柔性电路板、力敏元件、弹性封装材料组成，通过导线连接至信号处理电路；在柔性电路板上设有至少两根导线，以力敏材料包覆于柔性电路板大部，再在力敏材料上包覆一层弹性封装材料，柔性电路板留一端在外，以导线与外电路连接；通过手指上的弯曲、扭曲传感器和手掌上的弯度、弧度传感器，当用户移动脚时，动作处理适配器便可以获取脚部的动作的信息，从而实现虚拟场景中的虚拟脚的移动和虚拟脚与虚拟场景中物体的相对位置，而且能够把脚与虚拟物体的接触信息反馈给用户，使操作者以更加直接，更加自然，更加有效的方式与虚拟世界进行交互，大大增强了互动性和沉浸感。

摄像头108安装于用户和虚拟现实系统上方，是虚拟现实系统的输入设备，其功能是将现实世界中的用户各种位置、动作信息转换为终端计算机能够处理的数字信号；摄像头108选用彩色成像摄像头，使用品牌: ALINE OF DEFENSE/一号防线，型号: 带云台网络摄像机，可变焦，感光面积: 1/3英寸，有效距离大于30m，镜头大小规格2.8mm。

VR眼镜109佩戴在用户头部，通过无线网络与终端计算机102中图像处理适配器相连接，VR眼镜105是视觉感知设备，主要作用是向用户提供立体宽视野的场景显示，并且这种场景的变化会实时改变；VR眼镜109选用酷睿FiiT VR眼镜，视场角为102°，视场角是指用户佩戴该眼镜可观测到的最大范围为120°，这是一个较大的范围，可以说虚拟世界中的惊险可以被用户尽收眼底；支持左、右眼独立调整瞳距，适合不同用户对眼镜不同瞳距的要求，大人和小孩可以共用一款VR眼镜，性价比高。支持左、右眼独立调节焦距，这无疑是近视人群的福音，尤其是左、右眼近视程度不一样的用户，只要将VR眼镜调节到合适的焦距，两只眼睛就可以轻松看清VR眼镜中显示的画面，镜片材料为非球面镜片，可防蓝光和紫外线，可以减轻用户在虚拟现实系统中时产生眼睛疲劳的不适感，起到保护用户眼睛的效果。

耳机110通过无线网络与终端计算机102中的声音处理适配器相连接，在该虚拟现实系统中起听觉显示的作用；使用耳机110的好处是给定耳膜受到的信号仅取决与该耳的耳机110发出的信号，不会受到其它信号的干扰；耳机110选用拜亚RSX700耳机，该耳机是一款无线、HiFi（高保真）耳机，属于3D耳机的范畴，佩戴方式为头戴式，重量290克，不会让用户感到头部被压迫，频响范围为20-200000Hz，人类听力的范围理论上是20Hz～20000Hz，该耳机的频响范围超出了人类可听见的声音的频率范围，达到了高保真耳机的基本要求，所谓高保真，就是可以让用户感受原汁原味的声音，如和虚拟场景中的“人物”进行交流，就好像自己和他在面对面交流，非常真切；或者用户通过耳机听见自己的发音，也不会出现失真等情况，灵敏度为113dB，灵敏度是指向耳机输入1毫瓦的功率时耳机所能发出的声压级(声压的单位是分贝，声压越大音量越大)，所以一般灵敏度越高，耳机110越容易出声、越容易驱动，信噪比90dB，信噪比是指信号的有用成份与杂音的强弱对比，常常用分贝数表示，耳机110的信噪比越高表明它产生的杂音越少，总谐波失真<1%，声音还原度高，360°3D声场，让用户仿佛身处立体的犯罪环境中。

终端计算机102能够处理和计算，并能够根据虚拟现实数据库进行检索、匹配、计算，产生相应的虚拟现实，终端计算机102安装在用户模拟场所，终端计算机102主要包括网络配适器111、显卡112、声卡113、显示器114、键盘115，用于完成终端计算机102与用户的交互过程；网络适配器111插在计算机主板插槽中，选用Intel I350-T4网络适配器111，传输速率为10/100/1000Mbps，总线类型是PCI-E×4，网线接口类型为RJ45，传输介质类型为3/4/5类UTP（非屏蔽双绞线）；网络适配器111负责将用户要传递的数据转换为网络上其它设备能够识别的格式，通过网络介质传输，基本功能为：从并行到串行的数据转换，包阔装配和拆装，网络存取控制，数据缓存和网络信号；显示器114选用TFT（Thin Film Transistor）即薄膜场效应晶体管，TFT属于有源矩阵液晶显示器（AM-LCD）中的一种，TFT-LCD的每个像素点都是由集成在自身上的TFT来控制，是有源像素点，因此，不但反应时间可以极大地提高，起码可以到80ms左右，而且对比度和亮度也大大提高了，同时分辨率也达到了空前程度。因其具有比其他两种显示器更高的对比度和更丰富的色彩，荧屏更新频率也更快，俗称“真彩”；显卡112是终端计算机102进行数模信号转换的设备，承担输出显示图形的任务，同时具有图像处理能力，可协助CPU工作，提高虚拟现实计算机整体的运行速度，优选耕升GTX1070G魂使用最新Pascal架构，16nm全新工艺，实现超高效能，采用了基于全新Pascal核心架构的GP104核心，使用16nm FinFET工艺，核心基础频率1620MHz，提升频率1822MHz，显存频率8008MHz，TDP只有150W；声卡113选用Sound Blaster X-Fi Titanium HD声卡，这块声卡采用了全新的Sound Core3D四核芯音效处理器，影音方面支持THX TruStudio Pro音频技术和Dolby Digital Live解码，控制主音量和麦克风音量，亦可拆掉5.25寸外部支架成为3.5寸面板尺寸，损失的功能仅仅是一组RCA的输入；键盘115是虚拟现实计算机的输入设备之一，主要作用是可以让用户通过“写”来完成输入，选用研龙 HS230-PC66嵌入式键盘，该键盘按键行程为2mm，按键力量为80g/0.78N,支持USB接口，支持即插即用。

犯罪过程分析服务器103安装于虚拟现实系统数据中心，用于连接终端计算机102和数据库104，负责查询数据库的，然后进行复杂的模型计算，犯罪过程分析服务器103主要包括三类服务器：数据库服务器116、计算服务器117、WEB服务器118，用于完成用户与数据库的检索、模型计算和结果查询服务；数据库服务器116选用产品类别刀片式，产品结构7U，CPU类型AMD 皓龙6000，CPU型号AMD Opteron 6172，CPU频率2.1GHz，标配CPU数量8颗，最大CPU数量56颗，制程工艺45nm ，三级缓存12MB ，总线规格FSB 3200MHz，CPU核心十二核（Magny-Cours），主板芯片组AMD SR5650+SP5100，内存类型ECC DDR3 ，内存容量32GB，内存插槽数量32，最大内存容量3584GB，硬盘接口类型SATA，标配硬盘容量2TB，硬盘描述4块500GB 2.5英寸SATA硬盘，内部硬盘架数最大支持8块2.5英寸热插拔SATA硬盘，热插拔盘位支持热插拔，RAID模式，RAID0/1。网络控制器Intel 82576千兆网卡，散热系统最多8个冷却风扇，其他参数最高支持14刀片系统，标配子系统型号SBA-7142G-T4，标配数量2,电源数量4个，电源功率1620W,产品尺寸307×470×737mm，工作温度10℃-35℃，工作湿度8%-90%，储存温度-40℃-70℃，储存湿度5%-95%；计算服务器117选用产品类别刀片式 ，产品结构7U，CPU类型AMD 皓龙6000，CPU型号AMD Opteron 6172，CPU频率2.1GHz，标配CPU数量8颗，最大CPU数量56颗，制程工艺45nm，三级缓存12MB，总线规格FSB 3200MHz，CPU核心十二核（Magny-Cours）；主板芯片组AMD SR5650+SP5100，内存类型ECC DDR3 ，内存容量32GB ，内存插槽数量32，最大内存容量3584GB，硬盘接口类型SATA，标配硬盘容量2TB，硬盘描述4块500GB 2.5英寸SATA硬盘，内部硬盘架数最大支持8块2.5英寸热插拔SATA硬盘 ，热插拔盘位支持热插拔，RAID模式，RAID0/1，网络控制器Intel 82576千兆网卡，散热系统最多8个冷却风扇，其他参数最高支持14刀片系统，标配子系统型号SBA-7142G-T4，标配数量2,电源数量4个，电源功率1620W,产品尺寸307×470×737mm,工作温度10℃-35℃，工作湿度8%-90%，储存温度-40℃-70℃，储存湿度5%-95%；WEB服务器118选用产品类别刀片式，产品结构7U，CPU类型AMD 皓龙6000，CPU型号AMD Opteron 6172，CPU频率2.1GHz，标配CPU数量8颗，最大CPU数量56颗，制程工艺45nm，三级缓存12MB ，总线规格FSB 3200MHz，CPU核心十二核（Magny-Cours）；主板芯片组AMD SR5650+SP5100。内存类型ECC DDR3，内存容量32GB，内存插槽数量32，最大内存容量3584GB，硬盘接口类型SATA，标配硬盘容量2TB，硬盘描述4块500GB 2.5英寸SATA硬盘，内部硬盘架数最大支持8块2.5英寸热插拔SATA硬盘，热插拔盘位支持热插拔，RAID模式，RAID0/1，网络控制器Intel 82576千兆网卡，散热系统最多8个冷却风扇，其他参数最高支持14刀片系统，标配子系统型号SBA-7142G-T4，标配数量2,电源数量4个，电源功率1620W,产品尺寸307×470×737mm,工作温度10℃-35℃，工作湿度8%-90%，储存温度-40℃-70℃，储存湿度5%-95%。

数据库104安装于虚拟现实系统数据中心，与数据库服务器116相连，主要存放的是整个虚拟世界中所有物体各方面信息；在虚拟世界中含有大量的物体以及他们之间的位置、距离等信息，在数据库中就需要存储相应的字段和模型；如在显示图像前，需要有描述虚拟环境的三维数据库支持；数据库(104)选用虚拟现实计算机的大容量硬盘，以减少投资和体积，使用IBM Storwize V3700(2072S2C)磁盘柜，硬盘转速146GB/300GB 15Krpm，外接主机通道1Gbps iSCSI（选配8Gb光纤通道或10Gbps iSCSI/基于以太网的光纤通道主机端口）。RAID支持，单机磁盘数量24个，内置硬盘接口SAS，产品电源全冗余，热插拔，AC 100-240V，50-60Hz，405W 。长度556mm ，宽度483mm ，高度87mm，工作温度10-35℃ 工作湿度20%-80%；数据库104选用Microsoft SQL Sever 2012中文标准版数据库软件，支持的操作系统：Windows 7、Windows Server 2008 R2、Windows Server 2008 SP2、Windows VistaSP2。通过AlwaysOn提供所需运行时间和数据保护；通过列存储索引获得突破性和可预测的性能；通过用于组的新用户定义角色和默认架构，帮助实现安全性和遵从性；通过列存储索引实现快速数据恢复，以便更深入地了解组织；通过SSIS改进、用于Excel的 Master DataServices外接程序和新Data Quality Services，确保更加可靠、一致的数据；通过使用SQL Azure 和 SQL Server 数据工具的数据层应用程序组件 (DAC) 奇偶校验，优化服务器和云间的IT和开发人员工作效率，从而在数据库、BI和云功能间实现统一的开发体验。

一种基于虚拟现实的犯罪过程分析系统的分析方法，包括以下步骤：

第一步：用户打开终端计算机102，系统开始进入虚拟环境初始化；

第二步：虚拟现实终端101进入犯罪过程分析系统的主界面，等待用户信息输入；

第三步：用户需选择案件类型、场景模拟或者犯罪心理模拟；若用户选择了案件类型，则下一步选择犯罪人数，选择人数之后，开始设置相应的犯罪场景，若用户没有选择人数，则默认为一人犯罪，并通过手套106、脚套107输出；若用户选择了场景模拟，则下一步选择户外户内场景，选择完成后，开始在虚拟环境中进行犯罪过程模拟，通过摄像头108采集场景内用户的活动和工具的使用，通过VR眼镜109输出，并能够虚拟人的肢体接触、工具接触，通过触觉传感器输出；

第四步：通过虚拟现实终端101中的输入设备采集用户的动作，并由终端计算机102传给犯罪过程分析服务器103；

第五步：犯罪过程分析服务器103对采集的数据进行处理、计算和分析，并根据数据库104中的各种虚拟现实模型，进行检索、匹配、分析，并产生相应的虚拟现实输出结果；

第六步：输出结果通过虚拟现实终端101的输出设备中展现犯罪过程的虚拟现实场景；

第七步：模拟完成后，由犯罪过程分析服务器103提供完整的犯罪过程模拟报告，并提交定性量刑分析报告供司法执法参考。

综上所述：本基于虚拟现实的犯罪过程分析系统与方法，不会损害用户的人身和财产安全，也不会对周围环境或群众生命财产造成损害，确保用户和受害人模拟的安全性；可以不限时间地点、进行多用户远程交互，便于保护受害人、证人、犯罪嫌疑人、侦查员等的隐私；其次，本发明可模拟一些特殊场景，例如犯罪现场已经被毁或不复存在的场景、无证人的场景、证据链缺失的场景、难以获知的场景、跨境犯罪、大时空范围远距离犯罪、长时间犯罪、连续犯罪场景等，便于深度挖掘犯罪证据，迅速明确犯罪过程；另外，本发明还能够模拟和尝试一些新型的、隐蔽的、可能的犯罪技术和犯罪手段，协助计算犯罪定性和量刑，为司法侦查、审判、执法活动提供有益参考。

Claims (10)

1.一种基于虚拟现实的犯罪过程分析系统，其特征在于，包括虚拟现实终端（101）、终端计算机（102）、犯罪过程分析服务器（103）和数据库（104），所述虚拟现实终端（101）的输入设备上设置有虚拟现实系统的输入接口，通过输入接口监测用户的输入信号，并通过传感器模块转换成终端计算机（102）能够处理的数字信号；所述终端计算机（102）输出端口与犯罪过程分析服务器（103）连接，数字信号通过终端计算机（102）进行数据转换，并传输到犯罪过程分析服务器（103）上进行分析和计算；所述犯罪过程分析服务器（103）的输出端口通过数据线连接在终端计算机（102）上，并通过终端计算机（102）进行二次数据转换，再传输到虚拟现实终端（101）的输出设备上；所述犯罪过程分析服务器（103）的接口上还插接有数据库（104）的数据连接线，并对数据库（104）中的虚拟现实模型库进行检索。

2.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实的犯罪过程分析系统，其特征在于，所述虚拟现实终端（101）的输入设备包括：麦克风（105）、手套（106）、脚套（107）、摄像头（108）；其输出设备包括：VR眼镜（109）、耳机（110）、安装在手套（106）、脚套（107）中的振动传感器；终端计算机（102）的设备包括网络配适器（111）、显卡（112）、声卡（113）、显示器（114）、键盘（115），用于完成终端计算机（102）与用户的交互过程；犯罪过程分析服务器（103）包括：数据库服务器（116）、计算服务器（117）、WEB服务器（118），用于完成用户与数据库的检索、模型计算和结果查询服务；数据库（104）包括有人物模型（119）、环境模型（120）、工具模型（121），数据库（104）用于存放整个虚拟世界中各种的对象模型，并完成虚拟现实环境中各种模型的三维展示、质感、触感、力学特性、声学特性的数据建模。

3.根据权利要求2所述的一种基于虚拟现实的犯罪过程分析系统，其特征在于，所述手套（106）用于采集用户手的动作，并转换为虚拟现实系统所需的电信号，手套（106）设有振动传感器，通过振动传感器将虚拟世界中的各种触觉感知数字信息，转变为用户能够感受的触觉信号。

4.根据权利要求2所述的一种基于虚拟现实的犯罪过程分析系统，其特征在于，所述脚套（107）用于采集用户脚的动作，并转换为虚拟现实系统所需的电信号，脚套（107）设有振动传感器，通过振动传感器将虚拟世界中的各种触觉感知数字信息，转变为用户能够感受的触觉信号。

5.根据权利要求2所述的一种基于虚拟现实的犯罪过程分析系统，其特征在于，所述数据库服务器（116）用于对数据进行预处理、加工、并存储于数据库（104）中，为授权用户应用程序提供数据库（104）的查询和操纵，用户通过数据库服务器（116）访问数据库（104）完成虚拟现实场景中人物、环境、工具的建模。

6.根据权利要求2所述的一种基于虚拟现实的犯罪过程分析系统，其特征在于，所述WEB服务器（118）用于响应用户的查询请求，并供用户浏览犯罪过程、定性量型报告的相关信息，为有权限的用户提供下载、打印服务。

7.根据权利要求2所述的一种基于虚拟现实的犯罪过程分析系统，其特征在于，所述环境模型（120）提供整个犯罪过程所需外部环境条件、场景特征、犯罪过程场景的时空变化、可疑的场景分析。

8.根据权利要求2所述的一种基于虚拟现实的犯罪过程分析系统，其特征在于，所述工具模型（121）为模拟犯罪提供所需犯罪工具，包括各类交通工具、刀具、棍棒、枪具、劳动工具，并构建其不同的伤害模型，为模拟犯罪过程提供工具分析参考。

9.一种根据权利要求1所述的基于虚拟现实的犯罪过程分析系统的分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）：用户打开终端计算机（102），系统开始进入虚拟环境初始化；

2）：虚拟现实终端（101）进入犯罪过程分析系统的主界面，等待用户信息输入；

3）：用户需选择案件类型、场景模拟或者犯罪心理模拟；

4）：通过虚拟现实终端（101）中的输入设备采集用户的动作，并由终端计算机（102）传给犯罪过程分析服务器（103）；

5）：犯罪过程分析服务器（103）对采集的数据进行处理、计算和分析，并根据数据库（104）中的各种虚拟现实模型，进行检索、匹配、分析，并产生相应的虚拟现实输出结果；

6）：输出结果通过虚拟现实终端（101）的输出设备中展现犯罪过程的虚拟现实场景；

7）：模拟完成后，由犯罪过程分析服务器（103）提供完整的犯罪过程模拟报告，并提交定性量刑分析报告供司法执法参考。

10.根据权利要求9所述的一种基于虚拟现实的犯罪过程分析系统的分析方法，其特征在于，所述步骤3）的具体操作过程分为：

1）：若用户选择了案件类型，则下一步选择犯罪人数，选择人数之后，开始设置相应的犯罪场景，若用户没有选择人数，则默认为一人犯罪，并通过手套（106）、脚套（107）输出；

2）：若用户选择了场景模拟，则下一步选择户外户内场景，选择完成后，开始在虚拟环境中进行犯罪过程模拟，通过摄像头（108）采集场景内用户的活动和工具的使用，通过VR眼镜（109）输出，并能够虚拟人的肢体接触、工具接触，通过触觉传感器输出。