CN108489330A - 警用多人交互式虚拟现实甄别射击训练系统及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及警用甄别射击训练系统技术领域，是一种警用多人交互式虚拟现实甄别射击训练系统及使用方法，前者包括本地服务器组、至少一个单人训练单元和至少一个教师指挥单元，单人训练单元包括人体动作数据捕捉单元、模拟射击装置、第一中央处理器、通信模块、头部显示模块和音效传声模块；第一中央处理器中设置有前端系统、后端系统、评估系统，前端系统用于生成虚拟现实训练环境下的第一可视化数据信息；后端系统对前端系统生成的相对应的虚拟现实环境下虚拟事件的3D可视化信息场景的逻辑运算与判定等。本发明将虚拟现实技术应用到警用甄别射击体系中，使虚拟事件场景发生变化，最大程度的真实还原事件场景，训练逼真形象，有效的提高训练效果。

Description

警用多人交互式虚拟现实甄别射击训练系统及使用方法

技术领域

本发明涉及警用甄别射击训练系统技术领域，是一种警用多人交互式虚拟现实甄别射击训练系统及使用方法。

背景技术

目前的一线公安干警培训、指挥、训练方式主要包括常规的体能训练、车辆和警用器材的熟悉和使用以及对重点单位、建筑、区域道路、执法规范等情况的熟悉掌握等。在培训中多以文字、图片、2D动画演示或者以发生的重大案情事件现场录像、图片等影像资料为主。目前警用射击训练分为迷你靶场实弹射击（实弹、彩弹），镭射射击，投影屏和实景结合射击训练三种。实弹和彩弹因为安全性原因带来的问题是不能模拟复杂的人员情况，实弹只能射击静止或移动靶子，彩弹训练人员无法穿着便装训练，无法扮演平民，所以只能训练射击精准度但无法训练不同情况的甄别判断。激光镭射系统受接收端制约模拟的精准度有限，更偏娱乐而达不到实际训练目的，如激光信号接收端被遮挡也影响效果，对训练人员的衣着穿戴也同样有限制。投影屏相对可以通过软件模拟更复杂的情况，但只能模拟二维的图像，没有沉浸感，模拟的方向性也受限。所以目前所有的射击训练模式均不能达到训练甄别射击，而判断某突发情况是否能合理开枪射击是目前警方对于处理恐爆事件所面临的最大问题。

甄别射击是庞杂的警务训练体系中尤为关键的一个训练科目，甄别射击是瞬间判断是否可以对犯罪分子进行射击，目前甄别射击的训练没有很好的训练方法与技术手段来执行，例激光背心感应：此种训练方法是实际真实训练目前最具真实感的必须实人、实景、实枪结合，但警用训练仍然有很多无法被满足的训练需求；例如：1.实人穿着激光感应背心，激光感应器无法计算模拟枪弹的穿透力，激光信号会直接被第一激光感应器接收并阻隔。也就不能满足有群众在犯罪分子身后时，是否会被贯穿弹所伤，如果只是武断的按照罪犯身后有群众便不可开枪，那这种训练就过于单一且无效了，因为学员所持枪械的穿透力散布范围与犯罪份子之间的距离都是需要进行临场甄别的，这种临场经验就必须通过不断的训练进行积累才可达到。2.场地环境（涵盖天气等因素），巷战是战争中最危险的战争场地，更不用说学员每天面对的环境基本上都是街区、商场、医院、学校、地铁、村落等人员密集场所，为了让学员熟悉各种场所的环境，实景建造的成本，用地面积就需要大幅度提升，而且实际建设周期长。如果日后更新场所费用、周期就更加不可估计，并且也不可能随时在多种天气环境下训练。

在现有射击训练中，无法有效做到甄别射击的训练。由于训练特殊性与成本、技术限制，无法在实际街区环境下模拟整个事件过程和突发状况。即便是展开实际甄别射击培训，也只是限于在教官形成的小规模的简易环境下，进行口诉式事态模拟与规范教导，无法真正为执法部门提供行而有效的亲身实践的机会和特定环境，场景下的突发状况等现场模拟训练的“预实践”，以及未来事件的作战方式手段与思路的论证探讨的途径；让一线干警在执法时无法从容的面对各种突发性危险与事件的应变能力。

发明内容

本发明提供了一种警用多人交互式虚拟现实甄别射击训练系统及使用方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有的模拟训练系统存在真实感差并且没有面对突发性事件的模拟场景，训练学员不能达到甄别射击的训练目的，造成模拟训练效果差的问题。

本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种警用多人交互式虚拟现实甄别射击训练系统，包括本地服务器组、通信模块、至少一个单人训练单元和至少一个教师指挥单元；

单人训练单元包括人体动作数据捕捉单元、模拟射击装置、第一中央处理器、头部显示模块和音效传声模块；第一中央处理器中设置有前端系统、后端系统、评估系统，前端系统用于训练学员的登陆和教官权限配置以及用于生成虚拟现实训练环境下的第一可视化数据信息；后端系统对前端系统生成的相对应的虚拟现实环境下虚拟事件的3D可视化信息场景进行逻辑运算与判定；评估系统用于根据训练学员的甄别射击和操作情况计算训练学员的训练成绩，并进一步针对训练学员在虚拟现实环境和虚拟事件中出现的操作动作不符合预定规范和标准的情况进行评估；人体动作数据捕捉单元用于检测训练学员的肢体运动轨迹信息并将训练学员的肢体动作姿态数据发送至第一中央处理器，模拟射击装置用于将训练学员在操作武器过程中产生的枪体动作信号发送至第一中央处理器；第一中央处理器分别与头部显示模块和音效传声模块连接；

教师指挥单元用于教师指挥训练学员训练并改变训练学员在虚拟现实环境下的训练场景，教师指挥单元包括控制箱体、第二中央处理器以及安装在控制箱体上的监控显示装置、操作台、输入设备、语音传输装置和扩音器，所述监控显示装置、语音传输装置和扩音器均与第二中央处理器电连接，第一中央处理器和第二中央处理器均通过通信模块与本地服务器组连接。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

上述本地服务器组包括认证服务器、数据备份服务器和数据缓存服务器；认证服务器用于对训练学员和教官的身份识别验证并根据级别设置不同的管理权限；数据备份服务器用于存储训练学员模拟训练过程中产生的各项数据字符串；数据缓存服务器用于暂存系统执行任务过程中产生的数据。

上述人体动作数据捕捉单元包括头部动作捕捉采集器、连体服和战斗背夹模块，连体服上安装有动作数据捕捉控制器和多个采集人体运动轨迹数据的人体动作数据采集器，头部动作捕捉采集器和人体动作数据采集器均与动作数据捕捉控制器电连接，动作数据捕捉控制器与第一中央处理器通信连接；战斗背夹模块包括背夹和振动感应装置，在背夹的前侧面和后侧面上分别设置有多个振动感应装置，在背夹的上部安装有无线通信模块，振动感应装置通过无线通信模块与第一中央处理器通信连接。

上述模拟射击装置包括射击触发装置、无线收发模块和主控制器，所述射击触发装置与主控制器电连接，主控制器与第一中央控制器通过无线收发器通信连接。

上述后端系统包括训练核心系统运算单元，训练核心系统运算单元分别与第二中央处理器和本地服务器组连接。

上述训练核心系统运算单元包括群众与敌人逻辑运算模块、人体动作捕捉数据运算模块、训练环境物理逻辑运算模块、武器/装备物理拟真运算模块和训练环境光影拟真运算模块。

本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种上述警用多人交互式虚拟现实甄别射击训练系统的使用方法，包括以下步骤：

第一步，开始甄别射击训练，训练学员进入登录界面，若用户没有注册，则用户在登录界面上进行注册；若用户已注册，则进入第二步；

第二步，认证服务器对已注册用户身份进行识别验证，若用户身份验证不通过，继续返回进行身份识别验证；若身份验证通过，则进入系统等待界面，之后进入第三步；

第三步，用户进入训练系统主界面，训练系统的主界面上分别设置有教学模式选项、自主训练选项和训练内容回顾选项，若用户选择教学模式选项，则进入第四步；若用户选择自主训练选项，则进入第五步；若用户选择训练内容回顾选项，则进入第六步；

第四步，用户选择教学模式选项，具体执行过程如下：

（1）判断是否进入教师指挥单元，若是，则进入系统等待画面，若没有进入，则返回用户选择教学模式选项，重新选择；

（2）进入VR训练教学模式，通过教师指挥单元的监控显示装置同步显示所述虚拟现实环境下的虚拟事件，教师通过系统随时改变所述虚拟现实环境下的事件、物体、角色、天气、昼夜，并产生与改变后的虚拟现实环境相互对应的虚拟现实事件，用于学员训练过程中的场景和角色变换；

（3）VR训练教学结束，教师用户对学员的训练情况结合后端系统记录的学员训练数据进行综合教学评分结算，评分结束之后退出VR训练教学，结束；

第五步，用户选择自主训练选项，具体执行过程如下：

（1）用户选择自主创建训练房间或根据房间列表进入训练房间，若用户选择自主创建训练房间，则进入（2）；若用户根据房间列表进入训练房间，则进入（3）；

（2）用户自主创建训练房间，对创建的训练房间进行设置，设置包括训练场景选择、训练时间环境选择、训练前后环境选择、训练房间最大人数设定、训练房间名称设定和训练房间密码设定，设定完成后，用户选择返回主界面或选择判断确认完成训练房间创建，若确认创建房间完成，则进入训练等待房间列表界面，进入步骤（5）；若没有完成对创建的房间设定，则返回自主创建房间，继续对房间进行设定；

（3）房间列表界面上分别显示训练等待房间信息项和训练等待房间检索项，用户自由选择进入训练房间并确认是否加入房间，若是，则进入训练等待房间列表；若不是，则返回房间列表界面；

（4）在训练等待房间列表中设置队伍选择项、房间对话栏、录制训练画面项和准备确认项，用户自主选择房间列表中的各设置选项，确认是否开始训练，若是，则进入步骤（5），若不是，则返回训练等待房间列表；

（5）用户确认开始训练，进入系统等待画面；

（6）通过后端系统生成相对应的虚拟现实环境下虚拟事件的3D可视化信息场景，用户开始VR甄别射击训练；

（7）训练结束，通过本地服务器组中记录的数据，系统进行评分结算，显示训练结果，之后退出训练房间，返回训练等待房间列表；

第六步，用户选择训练回顾选项，系统具体执行过程如下：

（1）进入视频列表，视频列表上设有视频信息选项和视频检索选项；

（2）用户根据个人需求观看所选的视频，确认是否观看回顾视频，若是，则进入观看训练回顾视频；若否，则返回训练系统主界面；

（3）观看结束，返回训练系统主界面。

上述第三步还包括教师指挥单元对单人训练单元的交互和指挥过程，具体步骤如下：

（1）教师指挥单元和单人训练单元均通过通信模块与本地服务器组连接，之后进入（2）；

（2）第一中央处理器根据人体动作数据捕捉单元捕捉的学员的身体肢体动作数据计算学员的全身空间位置并发送在本地服务器组，同时，第一中央处理器通过人体动作数据捕捉单元捕捉的学员的手部动作计算射击切线方位并发送在本地服务器组，之后进入（3）；

（3）第一中央处理器将不同的模拟射击装置自身的射击触发条件、射击穿透力和射击散布范围发送至本地服务器组，之后进入（4）；

（4）教官通过操作控制箱体对训练学员的训练进行干预性控制，通过第二中央处理器对学员的虚拟训练环境进行控制，即对气候环境和时间环境进行改变；通过第二中央处理器对学员的对虚拟训练事件状态进行改变，即对敌人的AI行为进行改变，之后进入（5）；

（5）学员根据教官在虚拟训练环境内制造出的需要甄别的情况、不需要甄别的情况以及两者的结合情况组成的复合型甄别训练科目进行训练，结束。

上述还包括对学员的训练成绩的综合判断得分，包括教官评判得分和数据化计算得分和推演化计算得分，第一中央处理器根据权重系数计算出学员的综合得分。

本发明将虚拟现实技术应用到警用甄别射击体系中，培训学员可以根据显示的虚拟现实环境和所发生在虚拟现实环境中的虚拟事件，通过操作模拟射击装置，使得虚拟事件场景发生改变，通过人体动作数据捕捉单元采集训练学员的运动轨迹数据，并发送至第一中央处理器进行数据处理，最大程度的真实还原了事件场景，训练逼真形象，真实感及代入感强，有效的提高训练效果。

附图说明

附图1为本发明实施例1的系统控制框图。

附图2为本发明实施例1的第一中央处理器的控制框图。

附图3为本发明实施例1的人体动作数据捕捉单元的控制框图。

附图4为本发明实施例1的模拟射击装置的控制框图。

附图5-1为本发明实施例1的单人训练单元的使用状态正面图。

附图5-2为本发明实施例1的单人训练单元的使用状态背面图。

附图6为本发明实施例1的教师指挥单元的结构示意图。

附图7为本发明实施例1的头部显示模块的结构示意图。

附图8为本发明实施例2的方法流程图。

附图9为本发明教师指挥单元和单人训练单元的交互工作流程图。

附图10为本发明实施例2的不满足甄别射击模拟训练示意图。

附图11为本发明实施例2的满足甄别射击模拟训练示意图。

附图中的编号分别为：1为第一中央处理器，2为头部显示模块，3为模拟射击装置，4为连体服，5为战斗背夹模块，6为音效传声模块，7为控制箱体，70为操作台，71为监控显示装置，72为输入设备，73为扩音器，74为语音传输装置。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：

实施例1：如附图1、2、3、4、5、6、7所示，警用多人交互式虚拟现实甄别射击训练系统包括本地服务器组、通信模块、至少一个单人训练单元和至少一个教师指挥单元；

单人训练单元包括人体动作数据捕捉单元、模拟射击装置3、第一中央处理器1、头部显示模块2和音效传声模块6；第一中央处理器1中设置有前端系统、后端系统、评估系统，前端系统用于训练学员的登陆和教官权限配置以及用于生成虚拟现实训练环境下的第一可视化数据信息；后端系统对前端系统生成的相对应的虚拟现实环境下虚拟事件的3D可视化信息场景进行逻辑运算与判定；评估系统用于根据训练学员的甄别射击和操作情况计算训练学员的训练成绩，并进一步针对训练学员在虚拟现实环境和虚拟事件中出现的操作动作不符合预定规范和标准的情况进行评估；人体动作数据捕捉单元用于检测训练学员的肢体运动轨迹信息并将训练学员的肢体动作姿态数据发送至第一中央处理器1，模拟射击装置3用于将训练学员在操作武器过程中产生的枪体动作信号发送至第一中央处理器1；第一中央处理器1分别与头部显示模块2和音效传声模块6连接；

教师指挥单元用于教师指挥训练学员训练并改变训练学员在虚拟现实环境下的训练场景，教师指挥单元包括控制箱体7、第二中央处理器以及安装在控制箱体7上的监控显示装置71、操作台70、输入设备72、语音传输装置74和扩音器73，所述监控显示装置71、语音传输装置74和扩音器73均与第二中央处理器电连接，第一中央处理器1和第二中央处理器均通过通信模块与本地服务器组连接。

实际训练时，音效传声模块6和头部显示模块2均佩戴在训练学员头部，通过头部显示模块2的内部显示装置显示出根据前端系统所配置后，再由后端系统所生成的3D可视化虚拟现实甄别射击训练场景，音效传声模块6包括左/右扬声器和话筒，左/右扬声器用于传输根据前端系统所配置后，再由后端系统所生成的3D可视化虚拟现实甄别射击训练场景内的一切音效；语音传输装置74用于向其他训练学员或教官传输语音信息。

人体动作数据捕捉单元主要是采集训练学员的运动轨迹信息，便于后端系统生成虚拟现实环境下的可视化3D数据信息，从而将经过转化后的运动轨迹信息影响、改变、推进虚拟现实环境和虚拟事件的进程与场景事态；

监控显示装置71内嵌在控制箱体7内部的上翻盖中，被配置成与所述头部显示模块2同步显示所述虚拟现实环境下的虚拟事件，便于教师实时观察训练学员的训练进展情况。操作台70安装在控制箱体7内部，被设置成通过教师的操作改变所述虚拟现实环境下的事件、物体、角色、天气、昼夜，并产生与改变后的虚拟现实环境相互对应的虚拟现实事件。这样便可以使教师随时制作虚拟现实环境和事件场景，不断观察训练学员的应变能力。语音传输装置74和扩音器73被配置成教师与训练学员随时对话监听，以便教师实时发布命令指令与纠正训练学员的操作。

本发明将虚拟现实技术应用到警用甄别射击体系中，培训学员可以根据显示的虚拟现实环境和所发生在虚拟现实环境中的虚拟事件，通过操作模拟射击装置3，使得虚拟事件场景发生改变，通过人体动作数据捕捉单元采集训练学员的运动轨迹数据，并发送至第一中央处理器1进行数据处理，最大程度的真实还原了事件场景，训练逼真形象，真实感及代入感强，有效的提高训练效果。

可根据实际需要，对上述警用多人交互式虚拟现实甄别射击训练系统作进一步优化或/和改进：

如附图1、2、3、4、5、6、7所示，上述本地服务器组包括认证服务器、数据备份服务器和数据缓存服务器；认证服务器用于对训练学员和教官的身份识别验证并根据级别设置不同的管理权限；数据备份服务器用于存储训练学员模拟训练过程中产生的各项数据字符串；数据缓存服务器用于暂存系统执行任务过程中产生的数据。

本地服务器组配置成使训练学员在前端系统和后端系统控制作用下的一切数据信息同步传输与存储，可让多个训练学员同处或分处在一个或多个虚拟现实环境下对虚拟现实事件进行不同或者共同的改变、影响与推进。

如附图1、3、5-1、5-2所示，人体动作数据捕捉单元包括头部动作捕捉采集器、连体服4和战斗背夹模块5，连体服4上安装有动作数据捕捉控制器和多个采集人体运动轨迹数据的人体动作数据采集器，头部动作捕捉采集器和人体动作数据采集器均与动作数据捕捉控制器电连接，动作数据捕捉控制器与第一中央处理器1通信连接；战斗背夹模块5包括背夹和振动感应装置，在背夹的前侧面和后侧面上分别设置有多个振动感应装置，在背夹的上部安装有无线通信模块，振动感应装置通过无线通信模块与第一中央处理器1通信连接。

这里的振动感应装置根据所述战斗背夹模块5在根据前端系统生成的虚拟现实环境下被击中产生的振动，以表示战斗背夹模块5在虚拟现实环境下被其他学员的模拟射击装置3命中后产生的受力变化。

连体服4和战斗背夹模块5均穿戴在训练学员身体上，人体动作数据采集器采集训练学员的肢体运动轨迹信息数据，并将采集的运动轨迹信息数据发送至动作数据捕捉控制器，动作数据捕捉控制器接收运动轨迹信息数据并传送至第一中央处理器1，通过与第一中央处理器1连接的后端系统生成虚拟现实环境下的可视化3D数据信息，得以通过此转化后的运动轨迹信息影响、改变、推进所述虚拟现实环境和虚拟事件的进程与场景事态。

战斗背夹模块5用于配置成让训练学员肢体可以感受到通过后端系统生成的虚拟现实训练环境下的数据信息，数据信息并以震动或气压或弱电击的效果反馈呈现。

如附图1、4所示，模拟射击装置3包括射击触发装置、无线收发模块和主控制器，所述射击触发装置与主控制器电连接，主控制器与第一中央控制器通过无线收发器通信连接。

如附图1、2、3、4、5、6、7所示，后端系统包括训练核心系统运算单元，训练核心系统运算单元和本地服务器组交互数据。

如附图1、2、3、4、5、6、7所示，训练核心系统运算单元包括群众与敌人逻辑运算模块、人体动作捕捉数据运算模块、训练环境物理逻辑运算模块、武器/装备物理拟真运算模块和训练环境光影拟真运算模块。

实施例2：如图1、8所示，一种上述警用多人交互式虚拟现实甄别射击训练系统的使用方法，包括以下步骤：

第一步，开始甄别射击训练，训练学员进入登录界面，若用户没有注册，则用户在登录界面上进行注册；若用户已注册，则进入第二步；

第二步，认证服务器对已注册用户身份进行识别验证，若用户身份验证不通过，继续返回进行身份识别验证；若身份验证通过，则进入系统等待界面，之后进入第三步；

第三步，用户进入训练系统主界面，训练系统的主界面上分别设置有教学模式选项、自主训练选项和训练内容回顾选项，若用户选择教学模式选项，则进入第四步；若用户选择自主训练选项，则进入第五步；若用户选择训练内容回顾选项，则进入第六步；

第四步，用户选择教学模式选项，具体执行过程如下：

（1）判断是否进入教师指挥单元，若是，则进入系统等待画面，若没有进入，则返回用户选择教学模式选项，重新选择；

（2）进入VR训练教学模式，通过教师指挥单元的监控显示装置71同步显示所述虚拟现实环境下的虚拟事件，教师通过系统随时改变所述虚拟现实环境下的事件、物体、角色、天气、昼夜，并产生与改变后的虚拟现实环境相互对应的虚拟现实事件，用于学员训练过程中的场景和角色变换；

（3）VR训练教学结束，教师用户对学员的训练情况结合后端系统记录的学员训练数据进行综合教学评分结算，评分结束之后退出VR训练教学，结束；

第五步，用户选择自主训练选项，具体执行过程如下：

（1）用户选择自主创建训练房间或根据房间列表进入训练房间，若用户选择自主创建训练房间，则进入（2）；若用户根据房间列表进入训练房间，则进入（3）；

（2）用户自主创建训练房间，对创建的训练房间进行设置，设置包括训练场景选择、训练时间环境选择、训练前后环境选择、训练房间最大人数设定、训练房间名称设定和训练房间密码设定，设定完成后，用户选择返回主界面或选择判断确认完成训练房间创建，若确认创建房间完成，则进入训练等待房间列表界面，进入步骤（5）；若没有完成对创建的房间设定，则返回自主创建房间，继续对房间进行设定；

（3）房间列表界面上分别显示训练等待房间信息项和训练等待房间检索项，用户自由选择进入训练房间并确认是否加入房间，若是，则进入训练等待房间列表；若不是，则返回房间列表界面；

（4）在训练等待房间列表中设置队伍选择项、房间对话栏、录制训练画面项和准备确认项，用户自主选择房间列表中的各设置选项，确认是否开始训练，若是，则进入步骤（5），若不是，则返回训练等待房间列表；

（5）用户确认开始训练，进入系统等待画面；

（6）通过后端系统生成相对应的虚拟现实环境下虚拟事件的3D可视化信息场景，用户开始VR甄别射击训练；

（7）训练结束，通过本地服务器组中记录的数据，系统进行评分结算，显示训练结果，之后退出训练房间，返回训练等待房间列表；

第六步，用户选择训练回顾选项，系统具体执行过程如下：

（1）进入视频列表，视频列表上设有视频信息选项和视频检索选项；

（2）用户根据个人需求观看所选的视频，确认是否观看回顾视频，若是，则进入观看训练回顾视频；若否，则返回训练系统主界面；

（3）观看结束，返回训练系统主界面。

如附图9所示，第三步还包括教师指挥单元对单人训练单元的交互和指挥过程，具体步骤如下：

（1）教师指挥单元和单人训练单元均通过通信模块与本地服务器组连接，之后进入（2）；

（2）第一中央处理器1根据人体动作数据捕捉单元捕捉的学员身体肢体动作数据计算学员的全身空间位置并发送在本地服务器组，同时，第一中央处理器1通过人体动作数据捕捉单元捕捉的学员的手部动作计算射击切线方位并发送在本地服务器组，之后进入（3）；

（3）第一中央处理器1将不同的模拟射击装置3自身的射击触发条件、射击穿透力和射击散布范围发送至本地服务器组，之后进入（4）；

（4）教官通过操作控制箱体7对训练学员的训练进行干预性控制，通过第二中央处理器对学员的虚拟训练环境进行控制，即对气候环境和时间环境进行改变；通过第二中央处理器对学员的对虚拟训练事件状态进行改变，即对敌人的AI行为进行改变，之后进入（5）；

（5）学员根据教官在虚拟训练环境内制造出的需要甄别的情况、不需要甄别的情况以及两者的结合情况组成的复合型甄别训练科目进行训练，结束。

根据需要，还包括对学员的训练成绩的综合判断得分，包括教官评判得分和数据化计算得分和推演化计算得分，第一中央处理器1根据权重系数计算出学员的综合得分。

学员实际训练时，需要进行甄别射击，首先需要选择并判断模拟射击装置3的射击切线，射击切线的基本甄别要求是射击者与目标体在一条射击线上且此时有其他人员（群众），射击者不能射击。目标体延长线后有其他人员时（群众）需要甄别射击：甄别情况包括射击者与目标体的距离，射击者所使用的枪械穿透力、散布范围等来决断是否可以射击；如果不可以射击，寻找新的射击切线，重新创造最优射击条件。附加甄别：当目标体正要对其他人员生命财产进行剥夺时，并且目标体身后有其他人员（群众）时，需要进行射击甄别。附加甄别更多也是训练学员，尤其新学员在两个都是最坏情况下去做选择后心理上的训练，否则在实际情况发生时不做选择会带来更大的灾难，并且减轻一定负罪感，加强果敢的心理锻炼。其次，甄别射击的优先目标选择，优先目标选择分为两大块：1.以人员为单位，2.以目标体不同躯体为单位。以人员为单位：大范围群体伤害目标>要对自己实施伤害的目标≥对群众实施伤害的目标。教官会通过操作控制箱体7，对虚拟场景进行事件进度操控与环境操控，影响并刺激学员面对事件后的反应选择。通过监控显示装置71实时观察学员的目标选择。本地服务器组会根据教官的选择来控制进行多个目标依次袭击或同时袭击的情况发生。让训练学员通过自身判断来选择射击目标顺序与射击目标躯体位置。从而达到甄别射击中的优先目标选择训练。同时也一并训练到了学员的心理果敢力与受挫力。

当学员进入模拟训练后，由教官来通过教师指挥单元对虚拟场景下的事件进度操控和对环境场景的变换操控，从而影响并刺激学员面对事件后的直接反应。教官通过监控显示装置71实时观察学员甄别射击过程：学员在受到各种外接条件的影响下，例如爆炸、现场混乱、敌众我寡、群众生命正在受到威胁等情况下，是否能牢记射击切线技法，并有无按照技法执行。如果在不满足射击切线条件下，是否能创造出射击切线条件。是否由于犹豫或者一味寻找射击切线而带来了更糟糕的训练结果等。

在发明中，根据模拟的案例情况对学员进行训练，最终由第一中央处理器1进行辅助打分（技术分：任务时长、命中率、群众伤亡率、学员伤亡率等物理性数据），教官依据个人实际经验结合训练得分做最终评判训练结果。

以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

Claims (10)

1.一种警用多人交互式虚拟现实甄别射击训练系统，其特征在于包括本地服务器组、通信模块、至少一个单人训练单元和至少一个教师指挥单元；

单人训练单元包括人体动作数据捕捉单元、模拟射击装置、第一中央处理器、头部显示模块和音效传声模块；第一中央处理器中设置有前端系统、后端系统、评估系统，前端系统用于训练学员的登陆和教官权限配置以及用于生成虚拟现实训练环境下的第一可视化数据信息；后端系统对前端系统生成的相对应的虚拟现实环境下虚拟事件的3D可视化信息场景进行逻辑运算与判定；评估系统用于根据训练学员的甄别射击和操作情况计算训练学员的训练成绩，并进一步针对训练学员在虚拟现实环境和虚拟事件中出现的操作动作不符合预定规范和标准的情况进行评估；人体动作数据捕捉单元用于检测训练学员的肢体运动轨迹信息并将训练学员的肢体动作姿态数据发送至第一中央处理器，模拟射击装置用于将训练学员的操作武器过程中产生的枪体动作信号发送至第一中央处理器；第一中央处理器分别与头部显示模块和音效传声模块连接；

教师指挥单元用于教师指挥训练学员训练并改变训练学员在虚拟现实环境下的训练场景，教师指挥单元包括控制箱体、第二中央处理器以及安装在控制箱体上的监控显示装置、操作台、输入设备、语音传输装置和扩音器，所述监控显示装置、语音传输装置和扩音器均与第二中央处理器电连接，第一中央处理器和第二中央处理器均通过通信模块与本地服务器组连接。

2.根据权利要求1所述的警用多人交互式虚拟现实甄别射击训练系统，其特征在于本地服务器组包括认证服务器、数据备份服务器和数据缓存服务器；认证服务器用于对训练学员和教官的身份识别验证并根据级别设置不同的管理权限；数据备份服务器用于存储训练学员模拟训练过程中产生的各项数据字符串；数据缓存服务器用于暂存系统执行任务过程中产生的数据。

3.根据权利要求1或2所述的警用多人交互式虚拟现实甄别射击训练系统，其特征在于人体动作数据捕捉单元包括头部动作捕捉采集器、连体服和战斗背夹模块，连体服上安装有动作数据捕捉控制器和多个采集人体运动轨迹数据的人体动作数据采集器，头部动作捕捉采集器和人体动作数据采集器均与动作数据捕捉控制器电连接，动作数据捕捉控制器与第一中央处理器通信连接；战斗背夹模块包括背夹和振动感应装置，在背夹的前侧面和后侧面上分别设置有多个振动感应装置，在背夹的上部安装有无线通信模块，振动感应装置通过无线通信模块与第一中央处理器通信连接。

4.根据权利要求1或2所述的警用多人交互式虚拟现实甄别射击训练系统，其特征在于模拟射击装置包括射击触发装置、无线收发模块和主控制器，所述射击触发装置和无线收发模块均与主控制器电连接，主控制器与第一中央控制器通过无线收发器通信连接。

5.根据权利要求3所述的警用多人交互式虚拟现实甄别射击训练系统，其特征在于模拟射击装置包括射击触发装置、无线收发模块和主控制器，所述射击触发装置与主控制器电连接，主控制器与第一中央控制器通过无线收发器通信连接。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的警用多人交互式虚拟现实甄别射击训练系统，其特征在于后端系统包括训练核心系统运算单元，训练核心系统运算单元分别与第二中央处理器和本地服务器组连接。

7.根据权利要求6所述的警用多人交互式虚拟现实甄别射击训练系统，其特征在于训练核心系统运算单元包括群众与敌人逻辑运算模块、人体动作捕捉数据运算模块、训练环境物理逻辑运算模块、武器/装备物理拟真运算模块和训练环境光影拟真运算模块。

8.一种如权利要求1至7中任一项所述的警用多人交互式虚拟现实甄别射击训练系统的使用方法，其特征在于包括以下步骤：

第一步，开始甄别射击训练，训练学员进入登录界面，若用户没有注册，则用户在登录界面上进行注册；若用户已注册，则进入第二步；

第二步，认证服务器对已注册用户身份进行识别验证，若用户身份验证不通过，继续返回进行身份识别验证；若身份验证通过，则进入系统等待界面，之后进入第三步；

第三步，用户进入训练系统主界面，训练系统的主界面上分别设置有教学模式选项、自主训练选项和训练内容回顾选项，若用户选择教学模式选项，则进入第四步；若用户选择自主训练选项，则进入第五步；若用户选择训练内容回顾选项，则进入第六步；

第四步，用户选择教学模式选项，具体执行过程如下：

（1）判断是否进入教师指挥单元，若是，则进入系统等待画面，若没有进入，则返回用户选择教学模式选项，重新选择；

（2）进入VR训练教学模式，通过教师指挥单元的监控显示装置同步显示所述虚拟现实环境下的虚拟事件，教师通过系统随时改变所述虚拟现实环境下的事件、物体、角色、天气、昼夜，并产生与改变后的虚拟现实环境相互对应的虚拟现实事件，用于学员训练过程中的场景和角色变换；

（3）VR训练教学结束，教师用户对学员的训练情况结合后端系统记录的学员训练数据进行综合教学评分结算，评分结束之后退出VR训练教学，结束；

第五步，用户选择自主训练选项，具体执行过程如下：

（1）用户选择自主创建训练房间或根据房间列表进入训练房间，若用户选择自主创建训练房间，则进入（2）；若用户根据房间列表进入训练房间，则进入（3）；

（2）用户自主创建训练房间，对创建的训练房间进行设置，设置包括训练场景选择、训练时间环境选择、训练前后环境选择、训练房间最大人数设定、训练房间名称设定和训练房间密码设定，设定完成后，用户选择返回主界面或选择判断确认完成训练房间创建，若确认创建房间完成，则进入训练等待房间列表界面；若没有完成对创建的房间设定，则返回自主创建房间，继续对房间进行设定；

（3）房间列表界面上分别显示训练等待房间信息项和训练等待房间检索项，用户自由选择进入训练房间并确认是否加入房间，若是，则进入训练等待房间列表；若不是，则返回房间列表界面；

（4）在训练等待房间列表中设置队伍选择项、房间对话栏、录制训练画面项和准备确认项，用户自主选择房间列表中的各设置选项，确认是否开始训练，若是，则进入（5），若不是，则返回训练等待房间列表；

（5）用户确认开始训练，进入系统等待画面；

（6）通过后端系统生成相对应的虚拟现实环境下虚拟事件的3D可视化信息场景，用户开始VR甄别射击训练；

（7）训练结束，通过本地服务器组中记录的数据，系统进行评分结算，显示训练结果，之后退出训练房间，返回训练等待房间列表；

第六步，用户选择训练回顾选项，系统具体执行过程如下：

（1）进入视频列表，视频列表上设有视频信息选项和视频检索选项；

（2）用户根据个人需求观看所选的视频，确认是否观看回顾视频，若是，则进入观看训练回顾视频；若否，则返回训练系统主界面；

（3）观看结束，返回训练系统主界面。

9.根据权利要求8所述的警用多人交互式虚拟现实甄别射击训练系统的使用方法，其特征在于第三步还包括教师指挥单元对单人训练单元的交互和指挥过程，具体步骤如下：

（1）教师指挥单元和单人训练单元均通过通信模块与本地服务器组连接，之后进入（2）；

（2）第一中央处理器根据人体动作数据捕捉单元捕捉的学员的身体肢体动作数据计算学员的全身空间位置并发送在本地服务器组，同时，第一中央处理器通过人体动作数据捕捉单元捕捉的学员的手部动作计算射击切线方位并发送在本地服务器组，之后进入（3）；

（3）第一中央处理器将不同的模拟射击装置自身的射击触发条件、射击穿透力和射击散布范围发送至本地服务器组，之后进入（4）；

（4）教官通过操作控制箱体对训练学员的训练进行干预性控制，通过第二中央处理器对学员的虚拟训练环境进行控制，即对气候环境和时间环境进行改变；通过第二中央处理器对学员的对虚拟训练事件状态进行改变，即对敌人的AI行为进行改变，之后进入（5）；

（5）学员根据教官在虚拟训练环境内制造出的需要甄别的情况、不需要甄别的情况以及两者的结合情况组成的复合型甄别训练科目进行训练，结束。

10.根据权利要求8或9所述的警用多人交互式虚拟现实甄别射击训练系统的使用方法，其特征在于还包括对学员的训练成绩的综合判断得分，包括教官评判得分和数据化计算得分和推演化计算得分，第一中央处理器根据权重系数计算出学员的综合得分。