CN108847081A - 一种基于虚拟现实技术的消防模拟训练方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于虚拟现实技术的消防模拟训练方法，包括：构建火灾现场虚拟场景模型库；结合地理信息、模型立体空间位置信息通过三维建模将构建的虚拟场景模型库加载到三维场景中；通过显示屏和人机交互，加载所述演练模拟场景并调取预先存储的救灾预案库；演练人员穿戴VR设备显示所述演练模拟场景并跟踪演练人员的视线轨迹显示相应角度的场景；开始采集演练人员的具体操作动作信息、实时状态信息、位置信息以及周围的环境信息并对采集信息进行处理后在所述演练模拟场景进行显示。本发明提供的基于虚拟现实技术的消防模拟训练方法有利于提高消防训练的针对性和有效性，体验感强。
Description
技术领域
本发明涉及消防演练领域，特别涉及一种基于虚拟现实技术的消防模拟训练方法。
背景技术
随着城镇化步伐的加快，城市规模不断扩大，城市安全生产显得日显重要，消防工作是国民经济和社会发展的重要组成部分，消防指战员面临着如何做好消防救援工作的社会性难题。日渐增大的灾害危险性和救援难度对消防指战员灭火救援能力的要求也越来越高，减小灾难危害、提高消防指战员灭火救援能力的最有效方式就是加强消防部队的专业化训练。
目前，消防部队的应急演练主要包括实地演练和模拟训练基地演练两种，对应对突发事件时，这种传统的演练方式存在很大局限性，在实际应用中也受到诸多因素制约。现有的场地式训练方法会存在场地受限、演练内容受限、带来环境污染等问题，同时未经训练的人员很难参与其中，只能通过观察消防员的操作动作进行学习，只能学到一些理论上的知识，在实际生活中却并不实用，不能达到很好的学习效果。
发明内容
针对以上问题，本发明专利目的在于设计了一种基于虚拟现实技术的消防模拟训练方法，有利于提高消防训练的针对性和有效性，体验感强。
一种基于虚拟现实技术的消防模拟训练方法，包括：
构建火灾现场虚拟场景模型库，所述虚拟场景模型库包括防灭火救援装备、背景环境、建筑设施和火势场景；
结合地理信息、模型立体空间位置信息通过三维建模将构建的虚拟场景模型库加载到三维场景中，呈现出三维虚拟现实的演练模拟场景；
通过显示屏和人机交互，加载所述演练模拟场景并调取预先存储的救灾预案库；
演练人员穿戴VR设备，VR设备开始显示所述演练模拟场景并跟踪演练人员的视线轨迹显示相应角度的场景，演练人员按照所述演练模拟场景和救灾预案库进行消防模拟训练；
开始采集演练人员的具体操作动作信息、实时状态信息、位置信息以及周围的环境信息并对采集信息进行处理后在所述演练模拟场景进行显示。
具体的，本发明所述方法进一步包括：预先构建救灾预案库。
具体的，本发明所述方法进一步包括：预先构建现场态势分析模型库，用于动态推导预判相关灾害情形和发展趋势，实现基于实时数据驱动的灭火救援环境信息动态仿真。
具体的，本发明所述通过显示屏和人机交互，加载所述演练模拟场景，进一步包括：在虚拟场景中呈现所述演练模拟场景以及灾害的发生、发展过程及模拟演练过程。
具体的，本发明所述方法进一步包括根据演练人员的具体操作动作信息、实时状态信息和位置信息对演练人员进行综合分析评价。
附图说明
以下参照附图对本发明实施例作进一步说明，其中：
图1是本发明一种基于虚拟现实技术的消防模拟训练方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
本发明提出了一种基于虚拟现实技术的消防模拟训练方法，通过综合感知技术采集信息，并在虚拟现实技术构建的场景中呈现，结合预先构建的信息资源库、预案库等，实现基于多元行为感知增强的交互功能，对演练人员进行综合训练。
具体的，请参阅图1，包括如下步骤：
步骤S101，构建火灾现场虚拟场景模型库，所述虚拟场景模型库包括防灭火救援装备、背景环境、建筑设施和火势场景。
具体的，结合虚拟现实建模动态渲染技术进行灾害环境、周边消防设施信息模拟，构建周边建筑设施、道路、消防资源、人员、危险品等分别情况。构建起火建筑物周边、起火建筑物墙体和起火建筑物内部的场景信息，周边消防栓布设情况、周边自然水源情况、周边火灾易蔓延设施分布情况，三维场景中所展示的安全疏散通道、安全出口、疏散楼梯、消防电梯、外墙门窗、阳台、避难层等信息。
步骤S102，结合地理信息、模型立体空间位置信息通过三维建模将构建的虚拟场景模型库加载到三维场景中，呈现出三维虚拟现实的演练模拟场景。
具体的，构建演练模拟场景，结合地理信息、模型立体空间位置信息通过三维建模将灾害现场的灾害环境、消防设备模型加载到三维场景中，呈现出三维虚拟现实的模型库实景。通过三维模型，用户可以任意选择视角，迅速了解灾害现场事故发生地点的环境。
步骤S103，通过显示屏和人机交互，加载所述演练模拟场景并调取预先存储的救灾预案库。
具体的，预先构建救灾预案库，构建动态灭火救援预案推演方案，在发生险情时，根据险情性质筛选预案，选择需要的预案并启动进入虚拟场景救援预案阶段。救援预案场景主要包括危险化学品仓储、大型综合体、高层建筑、地下空间、建筑物塌方、爆炸等灾害等场景构建。在火灾演练时，打开起火建筑物的VR场景，根据火情性质筛选预案，选择需要的预案并启动，对选择的预案进行编辑并进行资源的配置安排以符合当前的预案事件，对编制方案阶段添加的资源进行调度指挥，将在编制方案阶段添加的资源上图处理。
预先构建现场态势分析模型库，用于动态推导预判相关灾害情形和发展趋势，实现基于实时数据驱动的灭火救援环境信息动态仿真，主要基于虚拟现实技术，构建现场环境及辅助决策信息，并基于相关的动态分析模型库、火灾模型评估分析库、救灾预案库，借助虚拟现实的仿真引擎和虚拟显示技术，动态推导预判相关灾害情形和发展趋势，实现基于实时数据驱动的灭火救援环境信息动态仿真。
在虚拟场景中呈现所述演练模拟场景以及灾害的发生、发展过程及模拟演练过程。将汇集信息融合到所述虚拟场景构建模块中，并在虚拟现实技术构建的场景中呈现。
步骤S104，演练人员穿戴VR设备，VR设备开始显示所述演练模拟场景并跟踪演练人员的视线轨迹显示相应角度的场景，演练人员按照所述演练模拟场景和救灾预案库进行消防模拟训练。
具体的，VR设备开始显示系统产生的演练模拟场景，并跟踪演练人员的视线轨迹显示起火建筑物、周边消防栓布设情况、周边火灾易蔓延设施分布情况、安全疏散通道、安全出口等场景。基于虚拟场景模型导入、后期编辑、交互制作、界面设计，可实现平台的常规操作：如数据库查询、实时测量、通视分析、高度调整、分层显示、动态导航、日照分析等；以及VR场景的操作，包括放大、缩小、平移、全文检索、快速定位、空间查询、模糊查询、地图导航等。
步骤S105，开始采集演练人员的具体操作动作信息、实时状态信息、位置信息以及周围的环境信息并对采集信息进行处理后在所述演练模拟场景进行显示。
具体的，所述方法进一步包括根据演练人员的具体操作动作信息、实时状态信息和位置信息对演练人员进行综合分析评价。
以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。
Claims (5)
1.一种基于虚拟现实技术的消防模拟训练方法，其特征在于，包括：
构建火灾现场虚拟场景模型库，所述虚拟场景模型库包括防灭火救援装备、背景环境、建筑设施和火势场景；
结合地理信息、模型立体空间位置信息通过三维建模将构建的虚拟场景模型库加载到三维场景中，呈现出三维虚拟现实的演练模拟场景；
通过显示屏和人机交互，加载所述演练模拟场景并调取预先存储的救灾预案库；
演练人员穿戴VR设备，VR设备开始显示所述演练模拟场景并跟踪演练人员的视线轨迹显示相应角度的场景，演练人员按照所述演练模拟场景和救灾预案库进行消防模拟训练；
开始采集演练人员的具体操作动作信息、实时状态信息、位置信息以及周围的环境信息并对采集信息进行处理后在所述演练模拟场景进行显示。
2.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实技术的消防模拟训练方法，其特征在于，所述方法进一步包括：预先构建救灾预案库。
3.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实技术的消防模拟训练方法，其特征在于，所述方法进一步包括：预先构建现场态势分析模型库，用于动态推导预判相关灾害情形和发展趋势，实现基于实时数据驱动的灭火救援环境信息动态仿真。
4.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实技术的消防模拟训练方法，其特征在于，所述通过显示屏和人机交互，加载所述演练模拟场景，进一步包括：在虚拟场景中呈现所述演练模拟场景以及灾害的发生、发展过程及模拟演练过程。
5.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实技术的消防模拟训练方法，其特征在于，所述方法进一步包括根据演练人员的具体操作动作信息、实时状态信息和位置信息对演练人员进行综合分析评价。
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