CN111142662A - 一种基于三维建模的人防训练系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于人防技术领域，具体涉及一种基于三维建模的人防训练系统及方法，所述系统包括：三维建模单元，根据二维地图数据和CAD建筑图纸构建三维虚拟环境；人防训练单元，用于根据用户的开始指令得到用户的地理位置；根据地理位置向用户展示对应的三维虚拟环境，并发出预先警报，指导用户做好个人准备；在到达设定时间后，发出空袭警报，指导用户进入三维人防建筑；在到达预设时间后，发出解除警报；训练评估单元，用于在用户退出三维虚拟环境后，对用户的人防训练进行评估。本发明利用二维地图数据和CAD建筑图纸构建三维虚拟环境，通过三维虚拟环境对用户进行人防训练，并对用户进行人防训练评估，从而提高了对普通民众进行人防知识教育的效果。

Description

一种基于三维建模的人防训练系统及方法

技术领域

本发明属于人防技术领域，具体涉及一种基于三维建模的人防训练系统及方法。

背景技术

人民防空是国防的重要组成部分，是现代城市建设的重要内容，是一项全民的社会公益事业。人民人防专业队伍平时坚持岗位练兵，在发生自然灾害、人为灾害、工业事故时，可以投入抢险抢修，抗灾救护，为减轻灾害损失发挥重要作用。公民通过接受人民防空教育，掌握防护的基本知识和技能，以及在特殊情况下的求生技能，在平时遇到突发灾害或事故时，能有序地进行自救互救，保护自己，减少伤亡。

现有的人防训练主要针对的是人民防空专业队伍，对普通民众的人防训练较少，对普通民众通过采用人防知识教育，但这样的理论知识的培训，所能达到的效果不佳。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供了一种基于三维建模的人防训练系统及方法，利用二维地图数据和CAD建筑图纸构建模拟现实的三维虚拟环境，通过三维虚拟环境对用户进行实景化的人防避险体验式训练，并对用户进行人防训练评估，从而提高了对普通民众进行人防知识教育的效果。

第一方面，本发明提供了一种基于三维建模的人防训练系统，包括：

三维建模单元，根据二维地图数据生成三维街景地图，根据CAD建筑图纸生成三维建筑模型，将三维建筑模型结合到三维街景地图中，构建模拟现实的三维虚拟环境；

人防训练单元，用于获取用户的开始指令，根据开始指令得到用户的地理位置；根据用户所在的地理位置向用户展示对应的三维虚拟环境，并发出预先警报，在三维虚拟环境中与用户进行互动，指导用户做好个人准备；在到达设定时间后，发出空袭警报，向用户展示导航路线，指导用户进入三维人防建筑；在到达预设时间后，发出解除警报，人防训练结束；

训练评估单元，用于在用户退出三维虚拟环境后，根据用户在三维虚拟环境中互动时的行为信息，对用户的人防训练进行评估，并将得到的评估结果反馈给用户。

优选地，所述根据CAD建筑图纸生成三维建筑模型，具体为：

获取CAD建筑图纸，将CAD建筑图纸中的若干张图纸进行拆分命名，并得到图纸文件目录；

在三维建模环境下，导入置空模型,在置空模型中导入所有图纸，并对置空模型进行规范性调整；

在调整后的置空模型中，根据图纸文件目录，对每张图纸中需要进行建模的构件进行构件识别，依次对每张图纸进行建模，在对所有的图纸建模完成后，得到三维建筑模型。

优选地，所述对置空模型进行规范性调整，具体为：

对置空模型内的所有图纸进行坐标系统一处理，以便于后期建模。

优选地，所述根据图纸文件目录，对每张图纸中需要进行建模的构件进行构件识别，依次对每张图纸进行建模，具体为：

在当前图纸下，启用构件识别功能，根据构件名称表对当前图纸的一个构件进行识别建模；

重复上一步骤，依次对当前图纸中需要进行建模的其余构件进行建模，直至将当前图纸中需要进行建模的所有构件建模完成；

当前图纸建模完成后，根据图纸文件目录，依次对其余图纸通过相同的方式进行建模，直至将所有图纸中需要进行建模的所有构件建模完成。

优选地，所述个人准备包括但不限于关闭煤气、熄灭炉火、切断电源、携带防护器材和携带生活用品。

优选地，所述向用户展示导航地图，指导用户进入三维人防建筑，具体为：

根据用户所在的地理位置搜索附近的现实人防建筑，并生成用户到达现实人防建筑的导航路线；

在三维虚拟环境中展示导航路线，指导用户到达现实人防建筑对应的三维人防建筑，从而进行避险。

所述基于三维建模的人防训练系统，还包括灾后修复单元，所述灾后修复单元用于在人防训练结束后，向用户展示空袭后的三维虚拟环境，在空袭后的三维虚拟环境中与用户互动，指导用户修复环境。

所述基于三维建模的人防训练系统，还包括人防知识单元，所述人防知识单元用于向用户展示人防知识，以供用户学习；所述人防知识包括人防避险文字信息和人防避险音视频信息。

所述基于三维建模的人防训练系统，还包括人防考卷单元，所述人防考卷单元用于向用户展示人防考卷，获取用户的答题信息，根据答题信息进行考卷评分，并将评出的分值反馈给用户。

第二方面，本发明提供了一种基于三维建模的人防训练方法，适用于第一方面所述的基于三维建模的人防训练系统，包括以下步骤：

根据二维地图数据生成三维街景地图，根据CAD建筑图纸生成三维建筑模型，将三维建筑模型结合到三维街景地图中，构建模拟现实的三维虚拟环境；

获取用户的开始指令，根据开始指令得到用户的地理位置；根据用户所在的地理位置向用户展示对应的三维虚拟环境，并发出预先警报，在三维虚拟环境中与用户进行互动，指导用户做好个人准备；在到达设定时间后，发出空袭警报，向用户展示导航路线，指导用户进入三维人防建筑；在到达预设时间后，发出解除警报，人防训练结束；

在用户退出三维虚拟环境后，根据用户在三维虚拟环境中互动时的行为信息，对用户的人防训练进行评估，并将得到的评估结果反馈给用户。

本发明的技术方案，利用二维地图数据和CAD建筑图纸构建模拟现实的三维虚拟环境，通过三维虚拟环境对用户进行实景化的人防避险体验式训练，并对用户进行人防训练评估，从而提高了对普通民众进行人防知识教育的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实施例中基于三维建模的人防训练系统的结构图；

图2为本实施例中基于三维建模的人防训练方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

具体实现中，本发明实施例中描述的终端包括但不限于诸如具有触摸敏感表面(例如，触摸屏显示器和/或触摸板)的移动电话、膝上型计算机或平板计算机之类的其它便携式设备。还应当理解的是，在某些实施例中，所述设备并非便携式通信设备，而是具有触摸敏感表面(例如，触摸屏显示器和/或触摸板)的台式计算机。

实施例一：

本实施例提供了一种基于三维建模的人防训练系统，如图1所示，包括但不限于三维建模单元、人防训练单元、训练评估单元、灾后修复单元、人防知识单元和人防考卷单元。

三维建模单元，根据二维地图数据生成三维街景地图，根据CAD建筑图纸生成三维建筑模型，将三维建筑模型结合到三维街景地图中，构建模拟现实的三维虚拟环境。

人防训练单元，用于获取用户的开始指令，根据开始指令得到用户的地理位置；根据用户所在的地理位置向用户展示对应的三维虚拟环境，并发出预先警报，在三维虚拟环境中与用户进行互动，指导用户做好个人准备；在到达设定时间后，发出空袭警报，向用户展示导航路线，指导用户进入三维人防建筑。在到达预设时间后，发出解除警报，人防训练结束；

训练评估单元，用于在用户退出三维虚拟环境后，根据用户在三维虚拟环境中互动时的行为信息，对用户的人防训练进行评估，并将得到的评估结果反馈给用户。

本实施例的三维虚拟环境主要包括了三维街景地图和地图中的若干三维建筑模型。本实施例的系统首先构建三维虚拟环境，然后利用三维虚拟环境对用户进行模拟现实的人防训练，通过这种体验式的人防训练，达到对普通民众进行人防训练的目的。

其中，所述根据CAD建筑图纸生成三维建筑模型，具体为：

获取CAD建筑图纸，将CAD建筑图纸中的若干张图纸进行拆分命名，并得到图纸文件目录。

在三维建模环境下，导入置空模型,在置空模型中导入所有图纸，并对置空模型进行规范性调整。

在调整后的置空模型中，根据图纸文件目录，对每张图纸中需要进行建模的构件进行构件识别，依次对每张图纸进行建模，在对所有的图纸建模完成后，得到三维建筑模型。

通常原始的CAD建筑图纸中包含了若干张图纸，为了便于后期的识别建模，需要对同一CAD文件内的若干张图纸进行拆分。例如某幼儿园建筑的一个CAD文件中包含了一层墙柱图、一层梁图、一层板图、二层墙柱图、二层梁图、二层板图、三层墙柱图、三层梁图和三层板图，三层建筑共九张图纸，因此按图纸名称对这个九张图纸进行了拆分，并得到图纸文件目录。

在三维建模软件中导入置空模型，并在置空模型中导入拆分后的九张图纸，然后对置空模型进行规范性调整，所述对置空模型进行规范性调整，即对置空模型内的所有图纸进行坐标系统一处理，以便于后期在同一坐标系下进行三维建模。

所有的图纸的坐标系统一后，根据图纸文件目录，对每张图纸中需要进行建模的构件进行构件识别，依次对每张图纸进行建模，具体为：

在当前图纸下，启用构件识别功能，根据构件名称表对当前图纸的一个构件进行识别建模；

重复上一步骤，依次对当前图纸中需要进行建模的其余构件进行建模，直至将当前图纸中需要进行建模的所有构件建模完成；

当前图纸建模完成后，根据图纸文件目录，依次对其余图纸通过相同的方式进行建模，直至将所有图纸中需要进行建模的所有构件建模完成。

本实施例在对同一张图纸(一张图纸可能包括多个构件图层，所述构件如墙、柱、梁、板等)建模时，根据不同的构件图层，依次对不同的构件进行建模。在对一张图纸的多个构件都建模完成后，则根据图纸文件目录，对下一张图纸采用相同的方式进行建模，直到所有的图纸建模完成，完成了该建筑的三维建筑模型。

例如，一层墙柱图为当前图纸，启用构件识别功能后，得到该图纸中包括了墙和柱这两种构件，根据这两种构件在构件名称表中的前后顺序(该表中，墙在柱前面)，首先对一层墙柱图中的墙进行建模，然后对一层墙柱图中的柱进行建模，这两种构件都建模完成后，则一层墙柱图建模完成。根据图纸文件目录，采用相同的方式，依次对一层梁图、一层板图、二层墙柱图、二层梁图、二层板图、三层墙柱图、三层梁图、三层板图进行建模，这九张图纸建模完成后，则某幼儿园建筑的三维建筑模型完成。

通过以上方式，可为若干建筑进行建模，并将建模后的三维建筑模型结合到三维街景地图中，从而构建三维虚拟环境。

管理终端在构建好三维虚拟环境后将其上传到管理平台，用户可在智能终端如手机、平板电脑等)上安装系统APP，通过系统APP进入平台，从而进行人防知识的学习和训练。用户在手机上打开系统APP后，在APP主界面上可看到学习子界面、训练子界面、评估结果子界面等。

本实施例的人防知识单元用于向用户展示人防知识，以供用户学习；所述人防知识包括人防避险文字信息和人防避险音视频信息。本实施例中，用户在学习子界面，用户可看到很多有关人防知识的文件，所述人防知识包括人防避险文字信息和人防避险音视频信息，用户可点击这一个个文件进行查看，从而学习人防知识。

用户在学习完人防知识后，可进入训练子界面进行模拟训练。用户点击训练子界面的模拟开始按键后，手机将用户的开始指令发送给管理平台，管理平台根据开始指令得到用户的地理位置，根据用户所在的地理位置得到用户所处位置的建筑类别；根据所述建筑类别向用户展示对应类别的三维虚拟环境。

本实施例的建筑类别包括但不限于街道、住宅、车库、办公楼、商场、医院、酒店、体育馆、汽车站和火车站。如根据用户所在的地理位置得到用户在住宅区，则向用户展示住宅区的三维虚拟环境；如根据用户所在的地理位置得到用户在某商场中，则向用户展示商场的三维虚拟环境；如根据用户所在的地理位置得到用户在医院，则向用户展示医院的三维虚拟环境；如根据用户所在的地理位置得到用户在某汽车站，则向用户展示汽车站的三维虚拟环境；等等。

在用户进入三维虚拟环境后，三维虚拟环境中发出预先警报，预先警报是预先告诉人们敌人即将空袭城市，要求做好预人防袭的准备。警报鸣响的方式是：鸣36秒，停24秒，重复三遍，时间为3分钟。在警报鸣响的过程中，三维虚拟环境的一角显示指导文字，该指导文字提示用户在当下的环境中应该做的个人准备。所述个人准备包括但不限于关闭煤气、熄灭炉火、切断电源、携带防护器材和携带生活用品。

例如在住宅的三维虚拟环境中，用户需要关闭灶的煤气，切断室内配电箱的电源，将一些生活用户放入背包中，并且将背包背在背上，走出住宅寻找避险的地方。在用户与三维虚拟环境的互动中，系统APP将采集用户的行为信息，并将行为信息发送给管理平台。在到达设定时间(如预警完成后的3min、5min等)后，发出空袭警报，空袭警报表明敌人空袭正临近城市，空袭即将开始或已经开始，警告人们迅速隐蔽。鸣响的方式是：鸣6秒，停6秒，重复15次，时间为3分钟。在警报鸣响的过程中，三维虚拟环境的一角显示指导文字，该指导文字提示用户就近进入人防工事隐蔽，在空旷地，就近选择低洼地、路沟边、土堆旁疏散隐蔽。

其中，所述向用户展示导航地图，指导用户进入三维人防建筑，具体为：

根据用户所在的地理位置搜索附近的现实人防建筑，并生成用户到达现实人防建筑的导航路线；

在三维虚拟环境中展示导航路线，指导用户到达现实人防建筑对应的三维人防建筑，从而进行避险。

本实施例中，管理平台搜索用户附近的现实人防建筑，生成用户到该现实人防建筑的导航路线，并在三维虚拟环境的一角显示该导航路线，在三维虚拟环境中，有与现实人防建筑相对应的三维人防建筑(该三维人防建筑是根据现实人防建筑进行建模的)，在该导航路线上，用户可看到自己所在的位置和三维人防建筑的位置，从而帮助用户快速到达三维人防建筑。

用户在快速到达三维人防建筑后，即可将所带的生活用品拿出，进行日常生活。在到达预设时间(如到达三维人防建筑后的5min、10min等)后，发出解除警报，解除警报表明阶段空袭已经结束。鸣响信号是：连续长鸣一长声，时间为3分钟。听到解除警报后用户即可从三维人防建筑中撤离。

本实施例的灾后修复单元用于在人防训练结束后，向用户展示空袭后的三维虚拟环境，在空袭后的三维虚拟环境中与用户互动，指导用户修复环境。用户从三维人防建筑中撤离出来后，即可看到空袭后的三维虚拟环境，原本的环境被破坏，需要用户进行修复，例如根据指示将受伤的人送往医院、将被破坏的房间进行修缮等等。在用户与三维虚拟环境进行互动的过程中，系统APP将采集用户的行为信息，并将行为信息发送给管理平台。在修缮的过程中，用户可点击退出按键，退出三维虚拟环境，从而通过虚拟现实的方式，完成人防训练。

本实施例的行为信息包括行为事件和行为时间，所述行为事件例如关煤气事件、拉电闸事件、送伤员进医院事件等，所述行为时间即每个行为事件所用的时间。管理平台对用户的人防训练进行评估后，将评估结果反馈给用户，评估结果包括评估得分和改进建议，从而帮助用户了解自己的人防训练的训练情况。

本实施例的人防考卷单元用于向用户展示人防考卷，获取用户的答题信息，根据答题信息进行考卷评分，并将评出的分值反馈给用户。人防考卷包括若干关于人防知识的考题，用户通过考卷评分，了解自己对人防知识的掌握情况，以便更好的学习人防知识。

综上所述，本实施例利用二维地图数据和CAD建筑图纸构建模拟现实的三维虚拟环境，通过三维虚拟环境对用户进行实景化的人防避险体验式训练，并对用户进行人防训练评估，从而提高了对普通民众进行人防知识教育的效果。

实施例二：

本实施例提供了一种基于三维建模的人防训练方法，适用于实施例一所述的基于三维建模的人防训练系统，如图2所示，包括以下步骤：

S1，根据二维地图数据生成三维街景地图，根据CAD建筑图纸生成三维建筑模型，将三维建筑模型结合到三维街景地图中，构建模拟现实的三维虚拟环境；

S2，获取用户的开始指令，根据开始指令得到用户的地理位置；根据用户所在的地理位置向用户展示对应的三维虚拟环境，并发出预先警报，在三维虚拟环境中与用户进行互动，指导用户做好个人准备；在到达设定时间后，发出空袭警报，向用户展示导航路线，指导用户进入三维人防建筑；在到达预设时间后，发出解除警报，人防训练结束；

S3，在用户退出三维虚拟环境后，根据用户在三维虚拟环境中互动时的行为信息，对用户的人防训练进行评估，并将得到的评估结果反馈给用户。

本实施例的三维虚拟环境主要包括了三维街景地图和地图中的若干三维建筑模型。本实施例的系统首先构建三维虚拟环境，然后利用三维虚拟环境对用户进行模拟现实的人防训练，通过这种体验式的人防训练，达到对普通民众进行人防训练的目的。

其中，所述根据CAD建筑图纸生成三维建筑模型，具体为：

获取CAD建筑图纸，将CAD建筑图纸中的若干张图纸进行拆分命名，并得到图纸文件目录。

在三维建模环境下，导入置空模型,在置空模型中导入所有图纸，并对置空模型进行规范性调整(即对置空模型内的所有图纸进行坐标系统一处理，以便于后期建模)。

在调整后的置空模型中，根据图纸文件目录，对每张图纸中需要进行建模的构件进行构件识别，依次对每张图纸进行建模，在对所有的图纸建模完成后，得到三维建筑模型。

通常原始的CAD建筑图纸中包含了若干张图纸，为了便于后期的识别建模，需要对同一CAD文件内的若干张图纸进行拆分。例如某幼儿园建筑的一个CAD文件中包含了一层墙柱图、一层梁图、一层板图、二层墙柱图、二层梁图、二层板图、三层墙柱图、三层梁图和三层板图，三层建筑共九张图纸，因此按图纸名称对这个九张图纸进行了拆分命名，并得到图纸文件目录。

在三维建模软件中导入置空模型，并在置空模型中导入拆分后的九张图纸，然后对置空模型进行规范性调整，所述对置空模型进行规范性调整，即对置空模型内的所有图纸进行坐标系统一处理，以便于后期在同一坐标系下进行三维建模。

所有的图纸的坐标系统一后，根据图纸文件目录，对每张图纸中需要进行建模的构件进行构件识别，依次对每张图纸进行建模，具体为：

在当前图纸下，启用构件识别功能，根据构件名称表对当前图纸的一个构件进行识别建模；

重复上一步骤，依次对当前图纸中需要进行建模的其余构件进行建模，直至将当前图纸中需要进行建模的所有构件建模完成；

当前图纸建模完成后，根据图纸文件目录，依次对其余图纸通过相同的方式进行建模，直至将所有图纸中需要进行建模的所有构件建模完成。

本实施例在对同一张图纸(一张图纸可能包括多个构件图层，所述构件如墙、柱、梁、板等)建模时，根据不同的构件图层，依次对不同的构件进行建模。在对一张图纸的多个构件都建模完成后，则根据图纸文件目录，对下一张图纸采用相同的方式进行建模，直到所有的图纸建模完成，完成了该建筑的三维建筑模型。

例如，一层墙柱图为当前图纸，启用构件识别功能后，得到该图纸中包括了墙和柱这两种构件，根据这两种构件在构件名称表中的前后顺序(该表中，墙在柱前面)，首先对一层墙柱图中的墙进行建模，然后对一层墙柱图中的柱进行建模，这两种构件都建模完成后，则一层墙柱图建模完成。根据图纸文件目录，采用相同的方式，依次对一层梁图、一层板图、二层墙柱图、二层梁图、二层板图、三层墙柱图、三层梁图、三层板图进行建模，这九张图纸建模完成后，则某幼儿园建筑的三维建筑模型完成。

通过以上方式，可为若干建筑进行建模，并将建模后的三维建筑模型结合到三维街景地图中，从而构建三维虚拟环境。

管理终端在构建好三维虚拟环境后将其上传到管理平台，用户可在智能终端如手机、平板电脑等)上安装系统APP，通过系统APP进入平台，从而进行人防知识的学习和训练。用户在手机上打开系统APP后，在APP主界面上可看到学习子界面、训练子界面、评估结果子界面等。

用户在学习子界面，用户可看到很多有关人防知识的文件，所述人防知识包括人防避险文字信息和人防避险音视频信息，用户可点击这一个个文件进行查看，从而学习人防知识。

用户在学习完人防知识后，可进入训练子界面进行模拟训练。用户点击训练子界面的模拟开始按键后，手机将用户的开始指令发送给管理平台，管理平台根据开始指令得到用户的地理位置，根据用户所在的地理位置得到用户所处位置的建筑类别；根据所述建筑类别向用户展示对应类别的三维虚拟环境。

本实施例的建筑类别包括但不限于街道、住宅、车库、办公楼、商场、医院、酒店、体育馆、汽车站和火车站。如根据用户所在的地理位置得到用户在住宅区，则向用户展示住宅区的三维虚拟环境；如根据用户所在的地理位置得到用户在某商场中，则向用户展示商场的三维虚拟环境；如根据用户所在的地理位置得到用户在医院，则向用户展示医院的三维虚拟环境；如根据用户所在的地理位置得到用户在某汽车站，则向用户展示汽车站的三维虚拟环境；等等。

在用户进入三维虚拟环境后，三维虚拟环境中发出预先警报，预先警报是预先告诉人们敌人即将空袭城市，要求做好预人防袭的准备。警报鸣响的方式是：鸣36秒，停24秒，重复三遍，时间为3分钟。在警报鸣响的过程中，三维虚拟环境的一角显示指导文字，该指导文字提示用户在当下的环境中应该做的个人准备。所述个人准备包括但不限于关闭煤气、熄灭炉火、切断电源、携带防护器材和携带生活用品。

例如在住宅的三维虚拟环境中，用户需要关闭灶的煤气，切断室内配电箱的电源，将一些生活用户放入背包中，并且将背包背在背上，走出住宅寻找避险的地方。在用户与三维虚拟环境的互动中，系统APP将采集用户的行为信息，并将行为信息发送给管理平台。在到达设定时间(如预警完成后的3min、5min等)后，发出空袭警报，空袭警报表明敌人空袭正临近城市，空袭即将开始或已经开始，警告人们迅速隐蔽。鸣响的方式是：鸣6秒，停6秒，重复15次，时间为3分钟。在警报鸣响的过程中，三维虚拟环境的一角显示指导文字，该指导文字提示用户就近进入人防工事隐蔽，在空旷地，就近选择低洼地、路沟边、土堆旁疏散隐蔽。

其中，所述向用户展示导航地图，指导用户进入三维人防建筑，具体为：

根据用户所在的地理位置搜索附近的现实人防建筑，并生成用户到达现实人防建筑的导航路线；

在三维虚拟环境中展示导航路线，指导用户到达现实人防建筑对应的三维人防建筑，从而进行避险。

本实施例中，管理平台搜索用户附近的现实人防建筑，生成用户到该现实人防建筑的导航路线，并在三维虚拟环境的一角显示该导航路线，在三维虚拟环境中，有与现实人防建筑相对应的三维人防建筑(该三维人防建筑是根据现实人防建筑进行建模的)，在该导航路线上，用户可看到自己所在的位置和三维人防建筑的位置，从而帮助用户快速到达三维人防建筑。

用户在快速到达三维人防建筑后，即可将所带的生活用品拿出，进行日常生活。在到达预设时间(如到达三维人防建筑后的5min、10min等)后，发出解除警报，解除警报表明阶段空袭已经结束。鸣响信号是：连续长鸣一长声，时间为3分钟。听到解除警报后用户即可从三维人防建筑中撤离。

在人防训练结束后，用户从三维人防建筑中撤离出来后，即可看到空袭后的三维虚拟环境，原本的环境被破坏，需要用户进行修复，例如根据指示将受伤的人送往医院、将被破坏的房间进行修缮等等。在用户与三维虚拟环境进行互动的过程中，系统APP将采集用户的行为信息，并将行为信息发送给管理平台。在修缮的过程中，用户可点击退出按键，退出三维虚拟环境，从而通过虚拟现实的方式，完成人防训练。

本实施例的行为信息包括行为事件和行为时间，所述行为事件例如关煤气事件、拉电闸事件、送伤员进医院事件等，所述行为时间即每个行为事件所用的时间。管理平台对用户的人防训练进行评估后，将评估结果反馈给用户，评估结果包括评估得分和改进建议，从而帮助用户了解自己的人防训练的训练情况。

综上所述，本实施例利用二维地图数据和CAD建筑图纸构建模拟现实的三维虚拟环境，通过三维虚拟环境对用户进行实景化的人防避险体验式训练，并对用户进行人防训练评估，从而提高了对普通民众进行人防知识教育的效果。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元或步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所述步骤的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个步骤可结合为一个步骤，一个步骤可拆分为多个步骤，或一些特征可以忽略等。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种基于三维建模的人防训练系统，其特征在于，包括：

三维建模单元，根据二维地图数据生成三维街景地图，根据CAD建筑图纸生成三维建筑模型，将三维建筑模型结合到三维街景地图中，构建模拟现实的三维虚拟环境；

人防训练单元，用于获取用户的开始指令，根据开始指令得到用户的地理位置；根据用户所在的地理位置向用户展示对应的三维虚拟环境，并发出预先警报，在三维虚拟环境中与用户进行互动，指导用户做好个人准备；在到达设定时间后，发出空袭警报，向用户展示导航路线，指导用户进入三维人防建筑；在到达预设时间后，发出解除警报，人防训练结束；

训练评估单元，用于在用户退出三维虚拟环境后，根据用户在三维虚拟环境中互动时的行为信息，对用户的人防训练进行评估，并将得到的评估结果反馈给用户。

2.根据权利要求1所述的一种基于三维建模的人防训练系统，其特征在于，所述根据CAD建筑图纸生成三维建筑模型，具体为：

获取CAD建筑图纸，将CAD建筑图纸中的若干张图纸进行拆分命名，并得到图纸文件目录；

在三维建模环境下，导入置空模型,在置空模型中导入所有图纸，并对置空模型进行规范性调整；

在调整后的置空模型中，根据图纸文件目录，对每张图纸中需要进行建模的构件进行构件识别，依次对每张图纸进行建模，在对所有的图纸建模完成后，得到三维建筑模型。

3.根据权利要求2所述的一种基于三维建模的人防训练系统，其特征在于，所述对置空模型进行规范性调整，具体为：

对置空模型内的所有图纸进行坐标系统一处理，以便于后期建模。

4.根据权利要求3所述的一种基于三维建模的人防训练系统，其特征在于，所述根据图纸文件目录，对每张图纸中需要进行建模的构件进行构件识别，依次对每张图纸进行建模，具体为：

在当前图纸下，启用构件识别功能，根据构件名称表对当前图纸的一个构件进行识别建模；

重复上一步骤，依次对当前图纸中需要进行建模的其余构件进行建模，直至将当前图纸中需要进行建模的所有构件建模完成；

当前图纸建模完成后，根据图纸文件目录，依次对其余图纸通过相同的方式进行建模，直至将所有图纸中需要进行建模的所有构件建模完成。

5.根据权利要求1所述的一种基于三维建模的人防训练系统，其特征在于，所述个人准备包括但不限于关闭煤气、熄灭炉火、切断电源、携带防护器材和携带生活用品。

6.根据权利要求5所述的一种基于三维建模的人防训练系统，其特征在于，所述向用户展示导航地图，指导用户进入三维人防建筑，具体为：

根据用户所在的地理位置搜索附近的现实人防建筑，并生成用户到达现实人防建筑的导航路线；

在三维虚拟环境中展示导航路线，指导用户到达现实人防建筑对应的三维人防建筑，从而进行避险。

7.根据权利要求6所述的一种基于三维建模的人防训练系统，其特征在于，还包括灾后修复单元，所述灾后修复单元用于在人防训练结束后，向用户展示空袭后的三维虚拟环境，在空袭后的三维虚拟环境中与用户互动，指导用户修复环境。

8.根据权利要求7所述的一种基于三维建模的人防训练系统，其特征在于，还包括人防知识单元，所述人防知识单元用于向用户展示人防知识，以供用户学习；所述人防知识包括人防避险文字信息和人防避险音视频信息。

9.根据权利要求8所述的一种基于三维建模的人防训练系统，其特征在于，还包括人防考卷单元，所述人防考卷单元用于向用户展示人防考卷，获取用户的答题信息，根据答题信息进行考卷评分，并将评出的分值反馈给用户。

10.一种基于三维建模的人防训练方法，适用于权利要求1-9任一项所述的基于三维建模的人防训练系统，其特征在于，包括以下步骤：

根据二维地图数据生成三维街景地图，根据CAD建筑图纸生成三维建筑模型，将三维建筑模型结合到三维街景地图中，构建模拟现实的三维虚拟环境；

获取用户的开始指令，根据开始指令得到用户的地理位置；根据用户所在的地理位置向用户展示对应的三维虚拟环境，并发出预先警报，在三维虚拟环境中与用户进行互动，指导用户做好个人准备；在到达设定时间后，发出空袭警报，向用户展示导航路线，指导用户进入三维人防建筑；在到达预设时间后，发出解除警报，人防训练结束；

在用户退出三维虚拟环境后，根据用户在三维虚拟环境中互动时的行为信息，对用户的人防训练进行评估，并将得到的评估结果反馈给用户。

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