JP7598223B2 - Fire training device, fire training system, fire training method, and fire training program - Google Patents
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Description
特許法第30条第2項適用 令和2年1月8日 JFEプロジェクトワン株式会社(旧社名:三井E&Sプラントエンジニアリング株式会社)のウェブサイトにて濃煙熱気実火災訓練装置VRについて公開。 http://www.jfe-project-one.co.jp/ http://www.jfe-project-one.co.jp/buisiness/vr.htmlArticle 30,
本発明は、特に消防関係者等の訓練対象者向けに火災訓練を行うための火災訓練装置、火災訓練システム、火災訓練方法、及び火災訓練プログラムに関する。 The present invention relates to a fire training device, a fire training system, a fire training method, and a fire training program for conducting fire training for trainees, particularly firefighting personnel.
従来から、消防関係者等の訓練対象者向けの火災訓練装置が存在する。
たとえば、従来の火災訓練装置として、特許文献1を参照すると、火災現場に準じた臨場感で濃煙と熱気を体感させることができる濃煙熱気実火災訓練装置が記載されている。特許文献1の火災訓練装置は、安全性や汎用性にも配慮しつつ、消火技術向上や防災技術向上に資することができる。
2. Description of the Related Art Fire training devices for training persons such as firefighters have been available for some time.
For example, Patent Document 1, which is a conventional fire training device, describes a thick smoke and hot air real fire training device that allows users to experience thick smoke and hot air with a sense of realism similar to that of a fire scene. The fire training device of Patent Document 1 can contribute to improving fire extinguishing techniques and disaster prevention techniques while also taking into consideration safety and versatility.
しかしながら、特許文献1の技術は、装置内で実際に木材を燃やすことで非常に高温になるため、初心者にすぐ訓練させるのは難しかった。 However, the technology in Patent Document 1 creates extremely high temperatures by actually burning wood inside the device, making it difficult for beginners to train right away.
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、上述の問題を解消することを目的とする。 The present invention was made in light of these circumstances, and aims to solve the above-mentioned problems.
本発明の火災訓練装置は、火災訓練を行うための火災訓練装置であって、前記火災訓練の進行に応じて、中性帯の形成、ロールオーバーの発生、及び放水による前記中性帯の崩壊のいずれかの状況を設定する状況設定手段と、前記状況設定手段により設定された前記状況を仮想空間の映像として描画する描画手段とを備え、前記描画手段により描画された前記仮想空間の映像を表示し、現実空間の位置及び向きを取得可能なヘッドマウントディスプレイが接続され、前記描画手段は、前記仮想空間の映像における視点の位置を、前記ヘッドマウントディスプレイにより取得された前記現実空間の位置及び向きに合わせ、前記ロールオーバーの炎の箇所が訓練対象者に分かりやすいように炎色で光るパーティクルの流れにより表現し、又は記号の動きで示すことを特徴とする。
本発明の火災訓練装置は、前記描画手段は、熱い燃焼ガスによる煙のパーティクルをぼかしながら炎に対応した軌跡で移動させ、滞留させるように描画して、外部から比較的冷たい空気が流入して煙と空気とが分離し、前記中性帯が形成される様子を描画することを特徴とする。
本発明の火災訓練装置は、前記描画手段は、放水される様子を描画する際に、水のパーティクルをぼかしながら放物線的に移動させ、煙のパーティクルとの衝突処理を行い、煙のパーティクルの軌跡を乱して、前記中性帯の箇所がなくなるように表現することを特徴とする。
本発明の火災訓練装置は、火災訓練の時間経過により、それぞれの前記状況にリアルタイムで変化させるようなシークエンスが設定され、前記シークエンスに含まれる前記状況は、燃焼させる木材等の燃料の量や質、建物の密封性、建物内の状況、外部の気温や湿度に応じて設定されることを特徴とする。
本発明の火災訓練装置は、前記現実空間の位置の高さが、前記状況に応じた高さより高いことを検出し、危険な体勢であることを警告する警告手段を更に備えることを特徴とする。
本発明の火災訓練装置は、前記描画手段は、前記火災訓練のナレーションを字幕表示することを特徴とする。
本発明の火災訓練システムは、火災訓練を行うための火災訓練装置と、ヘッドマウントディスプレイとを含む火災訓練システムであって、前記火災訓練装置は、前記火災訓練の進行に応じて、中性帯の形成、ロールオーバーの発生、及び放水による前記中性帯の崩壊のいずれかの状況を設定する状況設定手段と、前記状況設定手段により設定された前記状況を仮想空間の映像として描画する描画手段とを備え、前記ヘッドマウントディスプレイは、前記描画手段により描画された前記仮想空間の映像を表示し、現実空間の位置及び向きを取得可能であり、前記描画手段は、前記仮想空間の映像における視点の位置を、前記ヘッドマウントディスプレイにより取得された前記現実空間の位置及び向きに合わせ、前記ロールオーバーの炎の箇所が訓練対象者に分かりやすいように炎色で光るパーティクルの流れにより表現し、又は記号の動きで示すことを特徴とする。
本発明の火災訓練方法は、火災訓練を行うための火災訓練装置により実行される火災訓練方法であって、前記火災訓練の進行に応じて、中性帯の形成、ロールオーバーの発生、及び放水による前記中性帯の崩壊のいずれかの状況を設定し、設定された前記状況を仮想空間の映像として描画し、前記仮想空間の映像における視点の位置を、ヘッドマウントディスプレイにより取得された現実空間の位置及び向きに合わせ、前記ロールオーバーの炎の箇所が訓練対象者に分かりやすいように炎色で光るパーティクルの流れにより表現し、又は記号の動きで示すことを特徴とする。
本発明の火災訓練プログラムは、火災訓練を行うための火災訓練装置により実行される火災訓練プログラムであって、前記火災訓練の進行に応じて、中性帯の形成、ロールオーバーの発生、及び放水による前記中性帯の崩壊のいずれかの状況を設定させ、設定された前記状況を仮想空間の映像として描画させ、前記ロールオーバーの炎の箇所が訓練対象者に分かりやすいように炎色で光るパーティクルの流れにより表現し、又は記号の動きで示す機能を前記火災訓練装置のコンピュータに実行させるためのものであることを特徴とする。
The fire training apparatus of the present invention is a fire training apparatus for conducting fire training, and is equipped with a situation setting means for setting one of the following situations depending on the progress of the fire training: the formation of a neutral zone, the occurrence of a rollover, and the collapse of the neutral zone due to water spraying, and a drawing means for drawing the situation set by the situation setting means as an image in a virtual space, and is connected to a head-mounted display that displays the image of the virtual space drawn by the drawing means and is capable of acquiring the position and orientation of real space, and the drawing means aligns the position of the viewpoint in the image of the virtual space to the position and orientation of the real space acquired by the head-mounted display, and represents the location of the rollover flames by a flow of glowing particles in a flame color or indicates them by the movement of symbols so that the location of the rollover flames is easily understandable to the training subject.
The fire training apparatus of the present invention is characterized in that the drawing means draws smoke particles produced by hot combustion gases as they move in a trajectory corresponding to the flames while blurring them and causing them to stagnate, and draws the flow of relatively cold air from the outside, separating the smoke and air, and forming the neutral zone.
The fire training apparatus of the present invention is characterized in that, when depicting the water being sprayed, the drawing means moves the water particles parabolically while blurring them, performs collision processing with the smoke particles, and disturbs the trajectory of the smoke particles so as to eliminate the neutral zone.
The fire training device of the present invention is characterized in that a sequence is set that changes each of the above conditions in real time as the fire training progresses, and the conditions included in the sequence are set according to the amount and quality of fuel such as wood to be burned, the airtightness of the building, the conditions inside the building, and the outside temperature and humidity.
The fire training apparatus of the present invention is characterized by further comprising a warning means for detecting that the height of the position in the real space is higher than a height according to the situation and warning that the position is in a dangerous position.
The fire training apparatus of the present invention is characterized in that the drawing means displays subtitles of a narration of the fire training.
The fire training system of the present invention is a fire training system including a fire training device for conducting fire training and a head-mounted display, wherein the fire training device is equipped with a situation setting means for setting one of the following situations depending on the progress of the fire training: the formation of a neutral zone, the occurrence of a rollover, and the collapse of the neutral zone due to water spraying, and a drawing means for drawing the situation set by the situation setting means as an image in a virtual space, wherein the head-mounted display displays the image of the virtual space drawn by the drawing means and is capable of acquiring the position and orientation of real space, and the drawing means aligns the position of the viewpoint in the image of the virtual space to the position and orientation of the real space acquired by the head-mounted display, and represents the location of the rollover flame with a flow of glowing particles in a flame color or indicates it with the movement of symbols so that it is easy for the training subject to understand.
The fire training method of the present invention is a fire training method executed by a fire training device for conducting fire training, and is characterized in that, depending on the progress of the fire training, one of the following situations is set: the formation of a neutral zone, the occurrence of a rollover, and the collapse of the neutral zone due to water spraying, the set situation is depicted as an image in a virtual space, the position of the viewpoint in the image in the virtual space is aligned with the position and orientation of the real space obtained by a head-mounted display, and the location of the rollover flame is represented by a flow of glowing flame-colored particles or indicated by the movement of symbols so that the location of the flame is easily visible to the training subject.
The fire training program of the present invention is a fire training program executed by a fire training device for conducting fire training, and is characterized in that it causes a computer of the fire training device to execute a function of setting any one of the following situations as the fire training progresses: the formation of a neutral zone, the occurrence of a rollover, and the collapse of the neutral zone due to water spraying, depicting the set situation as an image in a virtual space, and representing the location of the rollover flame with a flow of particles that glow in a flame color so that it is easy for the training subject to understand, or showing it with the movement of symbols.
本発明によれば、火災訓練の進行に応じて、中性帯の形成、ロールオーバーの発生、及び放水による中性帯の崩壊のいずれかの状況を設定し、設定された状況を仮想空間の映像として描画することで、消防関係者等の訓練対象者が初心者であっても、すぐ訓練させることが可能な教育ツールとしての火災訓練装置を提供することができる。 According to the present invention, by setting one of the following situations according to the progress of the fire training: formation of a neutral zone, occurrence of a rollover, or collapse of the neutral zone due to water discharge, and depicting the set situation as an image in a virtual space, it is possible to provide a fire training device as an educational tool that allows training to be immediately given to training subjects such as firefighting personnel, even if they are beginners.
<実施の形態>
〔訓練システムXのシステム構成〕
まず、図1により、本発明の実施の形態に係る訓練システムXのシステム構成の説明を行う。本実施形態に係る訓練システムXは、火災訓練装置1に、HMD2及びコントローラー3が接続されて構成されている。
<Embodiment>
[System configuration of training system X]
First, a system configuration of a training system X according to an embodiment of the present invention will be described with reference to Fig. 1. The training system X according to this embodiment is configured by connecting an
火災訓練装置1は、消防関係者等の訓練対象者向けに火災訓練を行うための装置である。本実施形態において、火災訓練装置1は、制御演算手段と記録媒体とを備えた情報処理装置である。火災訓練装置1は、例えば、携帯型又は据え置き型のPC(Personal Computer)、ワークステーション、スマートフォンやタブレット端末のような携帯端末等であってもよい。
本実施形態においては、火災訓練装置1は、特許文献1に記載されたような装置と同様の広さの部屋、又はその管理室等に載置されて、HMD2と接続されてもよい。
The fire training apparatus 1 is an apparatus for conducting fire training for training subjects such as firefighting personnel. In this embodiment, the fire training apparatus 1 is an information processing apparatus including a control calculation means and a recording medium. The fire training apparatus 1 may be, for example, a portable or stationary personal computer (PC), a workstation, or a portable terminal such as a smartphone or a tablet terminal.
In this embodiment, the fire training apparatus 1 may be placed in a room of the same size as the apparatus described in Patent Document 1, or in a management room thereof, and connected to the
HMD2は、VR(Virtual Reality)、AR(Augmented Reality)、MR(Mixed Reality)、SR(Substitutional Reality)等の「XR」表示を行うためのヘッドマウントディスプレイ(Head Mounted Display)や眼鏡等に取り付けてレンズや網膜に投影するタイプの他装着型AR装置である(以下、単に「HMD」という。)。 HMD2 is a head mounted display for displaying "XR" such as VR (Virtual Reality), AR (Augmented Reality), MR (Mixed Reality), and SR (Substitutional Reality), or a wearable AR device that is attached to glasses or the like and projects onto the lenses or retina (hereinafter simply referred to as "HMD").
HMD2は、表示手段、音声出力手段、及び位置取得手段を備えている。
このうち、表示手段は、液晶ディスプレイ(Liquid Crystal Display)、有機EL(Organic EL)若しくはOLED(Organic light-emitting diode)ディスプレイ、マイクロLEDアレイ、MEMSレーザープロジェクター、その他網膜投影型ディスプレイ等である。本実施形態においては、立体視が可能なように、左右二つの表示手段が備えられている例について説明する。
音声出力手段は、ヘッドフォンやイヤフォン等と、D/A(Digital to Analog)コンバーター等である。音声出力手段は、火災訓練装置1で生成された音声を、レビューワーが聞こえるように出力可能である。
位置取得手段は、三次元加速度センサー、ジャイロ、カメラ、レーダー、ライダー(Light Detection and Ranging、LIDAR)、赤外線センサー、GPS(Global Positioning System)、その他の部屋位置特定センサー等である。位置取得手段により、HMD2は、これを装着したレビューワーの三次元空間上の位置、向き、速度、加速度等の情報を取得することが可能である。
The HMD 2 includes a display unit, a voice output unit, and a position acquisition unit.
Among these, the display means is a liquid crystal display, an organic EL or OLED (organic light-emitting diode) display, a micro LED array, a MEMS laser projector, other retinal projection displays, etc. In this embodiment, an example in which two display means, one on the left and one on the right, are provided so that stereoscopic viewing is possible, will be described.
The audio output means is a headphone, an earphone, etc., and a D/A (Digital to Analog) converter, etc. The audio output means can output the audio generated by the fire training apparatus 1 so that the reviewer can hear it.
The position acquisition means is a three-dimensional acceleration sensor, a gyro, a camera, a radar, a lidar (Light Detection and Ranging, LIDAR), an infrared sensor, a GPS (Global Positioning System), other room position specifying sensors, etc. By using the position acquisition means, the
コントローラー3は、HMD2に対応づけられて、三次元空間上の位置、向き、速度、加速度、ボタンの押下等を検知可能なコントローラーである。このため、コントローラー3は、複数のボタンやパッドを含んでいる。さらに、コントローラー3は、HMD2と同様に、各種の位置取得手段を含んでいる。
The
加えて、火災訓練装置1は、例えば、LAN(Local Area Network)、WAN(Wide Area Network)、近距離ネットワーク、携帯電話網等の外部ネットワークと接続可能である。 In addition, the fire training device 1 can be connected to external networks such as a LAN (Local Area Network), a WAN (Wide Area Network), a short-distance network, a mobile phone network, etc.
(火災訓練装置1の制御構成)
次に、火災訓練装置1の制御構成について説明する。火災訓練装置1は、制御部10、画像処理部11、記憶部12、入力部13、表示部14、及び接続部15を備えている。各部は共通のバスで接続されても、更に各部の間で専用のバスで接続されてもよい。
(Control configuration of fire training apparatus 1)
Next, we will explain the control configuration of the fire training apparatus 1. The fire training apparatus 1 includes a
制御部10は、火災訓練装置1の全体を制御する制御演算部である。制御部10は、例えば、一般的なCPU(Central Processing Unit)やMPU(Micro Processing Unit)等であってもよい。
The
画像処理部11は、画像処理等を実行する制御演算部である。画像処理部11は、例えば、GPU(Graphics Processing Unit)やDSP(Digital Signal Processor)等を含んでいてもよい。また、画像処理部11は、Direct X(登録商標)、Open GL規格等の各種三次元データのレンダリング、シェーダー(Shader)演算等を高速に実行可能であってもよい。また、画像処理部11は、レイトレーシング(Ray Tracing)法やラジオシティ(Radiosity)法等の演算を支援するアクセレレーターとして機能してもよい。また、画像処理部11は、構造や強度計算等の物理演算の支援機能を備えていてもよい。また、画像処理部11は、ポリゴンの分割や法線の演算等の支援機能を備えていてもよい。画像処理部11は、例えば、プログラマブルシェーダー(shader)を実行可能である。
The
記憶部12は、各種データが格納される一時的でない記録媒体である。記憶部12は、例えば、各種RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、eMMC(embedded Multi Media Card)、SSD(Solid State Drive)、HDD(Hard Disk Drive)、光学記録媒体等である。ここで、記憶部12のRAM等の高速にアクセスされる記録媒体に関しては、制御部10と直接接続されていてもよい。記憶部12には、OS(Operating System)及び各種アプリケーションソフトウェア等(以下、単に「アプリ」という。)が格納されている。本実施形態においては、このアプリの一例である火災訓練プログラムも格納されている。
The
入力部13は、火災訓練装置1のユーザーが各種指示を行うための機器である。入力部13は、例えば、キーボード、マウス、タッチパッド、タッチパネル、デジタイザー、3Dマウス、ステレオカメラ等である。
The
表示部14は、火災訓練装置1の各種データを表示する機器である。表示部14は、例えば、液晶ディスプレイ、有機EL若しくはOLEDディスプレイ、マイクロLEDディスプレイ等の各種ディスプレイであってもよい。
なお、入力部13と表示部14とは、一体となったタッチパネル、デジタイザー等として構成されていてもよい。
The
The
接続部15は、HMD2と接続するための、例えば、USB(Universal Serial Bus)、Thunderbolt(登録商標)、無線LAN、ブルートゥース(登録商標)、その他の独自インターフェイス等の接続インターフェイスである。これに加えて、接続部15は、外部ネットワークとの接続のためのインターフェイスを含んでいてもよい。
The
〔訓練システムXの制御構成〕
次に、図2により、本実施形態の訓練システムXの制御構成について説明する。
本実施形態の火災訓練装置1の制御部10は、状況設定手段100、描画手段110、警告手段120、及び報知手段130を備える。
記憶部12は、状況データ200及び映像設定データ210を格納する。
[Control configuration of training system X]
Next, the control configuration of the training system X of this embodiment will be described with reference to FIG.
The
The
状況設定手段100は、火災訓練の進行に応じて、中性帯の形成、ロールオーバーの発生、及び放水による中性帯の崩壊のいずれかの状況を設定する。ここで、中性帯について説明すると、火災初期では、燃焼により生成された煙等による高温層が火災室上部に形成され、空気層が火災室下部に形成され、二層に分かれる特徴がある。本実施形態の中性帯は、その流入する空気と流出する高温層との境界で、両空間の圧力差が0となる高さの水平面等である。一方、本実施形態のロールオーバーは、火や炎の先端が実際に燃えている物質の前に吹き出す現象をいう(例えば、<URL=”http://www.g-web.com/JVFA/shouka/index.html”>を参照。)。中性帯の崩壊は、形成されている中性帯が噴霧放水等により崩壊する現象を示す。 The situation setting means 100 sets one of the following situations according to the progress of the fire training: formation of a neutral zone, occurrence of rollover, and collapse of the neutral zone due to water spraying. Here, the neutral zone is characterized by the fact that in the early stages of a fire, a high-temperature layer due to smoke generated by combustion is formed in the upper part of the fire chamber, and an air layer is formed in the lower part of the fire chamber, and the neutral zone is divided into two layers. In this embodiment, the neutral zone is the boundary between the inflowing air and the outflowing high-temperature layer, and is a horizontal plane at a height where the pressure difference between the two spaces is zero. On the other hand, in this embodiment, rollover refers to the phenomenon in which the tip of the fire or flame blows out in front of the material that is actually burning (for example, see <URL="http://www.g-web.com/JVFA/shouuka/index.html">). Collapse of the neutral zone refers to the phenomenon in which the formed neutral zone collapses due to spraying water spraying, etc.
描画手段110は、状況設定手段100により設定された状況を仮想空間の映像として描画する。この描画された映像は、ヘッドマウントディスプレイであるHMD2に表示される。描画手段110は、描画手段110は、この仮想空間を、表示部14及び/又はHMD2の表示手段へ表示されるようにする。
この際、描画手段110は、仮想空間の映像における視点の位置を、HMD2により取得された現実空間の位置及び向きに合わせることが可能である。また、描画手段110は、仮想空間を、HMD2にて実際のスケール(大きさ)で閲覧できるよう表示してもよい。
The drawing means 110 draws the situation set by the situation setting means 100 as an image of a virtual space. This drawn image is displayed on the
At this time, the rendering means 110 can align the position of the viewpoint in the image of the virtual space with the position and orientation of the real space acquired by the
警告手段120は、現実空間の位置の高さが、状況に応じた高さより高いことを検出し、危険な体勢であることを警告する。具体的には、例えば、警告手段120は、中性帯より上の煙の箇所に、HMD2の装着者(訓練対象者)の頭の位置がある場合に、警告を行う。 The warning means 120 detects that the height of the position in real space is higher than the height appropriate for the situation, and warns that the position is dangerous. Specifically, for example, the warning means 120 issues a warning when the head of the person wearing the HMD 2 (trainee) is located in a part of the smoke above the neutral zone.
報知手段130は、火災訓練の時間経過による温度変化を算出して報知する。報知手段130は、例えば、仮想空間上のメッセージボックス上に、時間と温度とを実時間(リアルタイム)で描画させる。 The notification means 130 calculates and notifies the temperature change over time during the fire drill. For example, the notification means 130 draws the time and temperature in real time (real time) on a message box in the virtual space.
加えて、本実施形態において、HMD2は、描画手段110により描画された仮想空間の画像を表示手段に表示する。さらに、HMD2は、位置取得手段により、現実空間(三次元空間)上での位置、向き、速度、加速度等(以下、「位置向き等」という。)の情報を取得可能である。HMD2は、例えば、6DoF(six degrees of freedom)の位置向き等を取得可能であってもよい。
また、コントローラー3も、現実空間(三次元空間)上での位置向き等、ボタンの押下の情報を取得可能である。すなわち、コントローラー3のボタンの押下を検出することで、レビューワーの指示を取得可能である。
Additionally, in this embodiment, the
The
状況データ200は、中性帯の形成、ロールオーバーの発生、及び放水による中性帯の崩壊等の状況を示すデータである。状況データ200は、火災訓練の時間経過により、それぞれの状況にリアルタイムで変化させるようなシークエンスが設定されていてもよい。この際、燃焼させる木材等の燃料の量や質、建物の密封性、その他の建物内の状況、外部の気温や湿度等に応じて、複数のシークエンスを設定したり、シークエンスに含まれる胃状況を変更したりすることも可能である。加えて、状況データ200は、訓練の管理者に設定された各状況に対応する設定データを含んでいてもよい。さらに加えて、状況データ200は、各状況におけるナレーションの文字データ、音声データ等も含んでいてもよい。
The
映像設定データ210は、描画手段110で描画される映像の元データを含む。本実施形態において、映像設定データ210の元データは、例えば、特許文献1に記載の濃煙熱気実火災訓練装置の実写映像に基に作成されたCG(Computer Graphics)のデータを含んでいてもよい。具体的に、例えば、映像設定データ210は、複数視点で濃煙熱気実火災訓練装置内にて実際の燃焼状況を撮像した実写映像データに基づいて作成された、HMD2にてパノラマ再生や立体再生可能なCGのデータを含んでいてもよい。さらに、元データは、例えば、状況設定手段100により設定された各状況に対応したCGのデータを含んでいてもよい。さらに加えて、元データは、実際の火事や火災訓練等による汚れ、歪み、へこみ等が再現されていてもよい。
The
加えて、映像設定データ210は、ポリゴン(多角形)やパーティクル(点)の立体座標と面座標等を含む3Dデータ等を含んでいてもよい。この3Dデータは、例えば、仮想空間上の火災訓練装置の内部のポリゴンのデータ、各ポリゴンの素材(テクスチャー)データ、配置データ、強度や燃えやすさのデータ、スケール(大きさ)のデータ、その他のデータ等を含んでいてもよい。加えて、3Dデータは、煙のパーティクルの移動(軌跡)データ、炎のパーティクル(軌跡)の移動データ、中性帯の中性帯設定データ、放水による中性帯の消失を描画するための消失設定データ等を含む。すなわち、映像設定データ210は、複数の画像データ、面データ、点データ、移動指示データ等の仮想空間に関するデータを含む。
さらに、映像設定データ210は、描画後の画像データ、映像データを含んでいてもよい。
In addition, the
Furthermore, the
ここで、火災訓練装置1の制御部10は、記憶部12に記憶された制御プログラムを実行することで、状況設定手段100、描画手段110、警告手段120、及び報知手段130として機能させられる。この制御プログラムは、各種OS、Unity(登録商標)等の三次元グラフィック表示用ミドルウェア、及び本実施形態の火災訓練プログラム等のアプリを含む。
また、上述の火災訓練装置1の各部は、本発明の火災訓練方法を実行するハードウェア資源となる。
なお、上述の機能構成の一部又は任意の組み合わせをICやプログラマブルロジックやFPGA(Field-Programmable Gate Array)等でハードウェア的、回路的に構成してもよい。
Here, the
Moreover, each part of the above-mentioned fire training apparatus 1 serves as a hardware resource for executing the fire training method of the present invention.
Note that a part or any combination of the above-described functional configurations may be configured in the form of hardware or circuits using an IC, programmable logic, FPGA (Field-Programmable Gate Array), or the like.
〔訓練システムXによる火災訓練処理〕
次に、図3~図7を参照して、本実施形態に係る訓練システムXによる火災訓練処理の説明を行う。
本実施形態の火災訓練処理においては、火災訓練の進行に応じて、中性帯の形成、ロールオーバーの発生、及び放水による前記中性帯の崩壊のいずれかの状況を設定する。そして、設定された前記状況を仮想空間の映像として描画する。本実施形態の火災訓練処理においては、仮想空間として、現実の三次元空間を模して三次元CG(Computer Graphics)で描画(Rendering)可能な空間を用いる例について説明する。この本実施形態の仮想空間は、縦(奥行き)、横、高さ方向が設定されている。
[Fire training processing by training system X]
Next, the fire training process by the training system X according to this embodiment will be described with reference to FIGS.
In the fire training process of this embodiment, one of the following situations is set according to the progress of the fire training: formation of a neutral zone, occurrence of a rollover, and collapse of the neutral zone due to water discharge. The set situation is then rendered as an image in a virtual space. In the fire training process of this embodiment, an example will be described in which a space that can be rendered by three-dimensional CG (Computer Graphics) to imitate a real three-dimensional space is used as the virtual space. The virtual space of this embodiment has vertical (depth), horizontal, and height directions set.
本実施形態の火災訓練処理は、主に火災訓練装置1の制御部10が、記憶部12に記憶された火災訓練プログラム(アプリ)を、各部と協働し、ハードウェア資源を用いて実行する。
以下で、図3のフローチャートを参照して、火災訓練処理の詳細をステップ毎に説明する。
In the fire training process of this embodiment, the
The details of the fire training process will be described below step by step with reference to the flowchart of FIG.
(ステップS101)
まず、状況設定手段100が、状況設定処理を行う。
状況設定手段100は、表示部14にGUI(Graphical User Interface)のメニューを表示し、コントローラー3や入力部13からの訓練対象者又は訓練の管理者の指示を取得する。状況設定手段100は、取得した指示により、火災訓練のシークエンス等の設定を行う。この際、状況設定手段100は、火災訓練の進行に応じて、中性帯の形成、ロールオーバーの発生、及び放水による中性帯の崩壊のいずれかの状況が生じるように設定することが可能である。加えて、状況設定手段100は、取得した指示により、火災訓練のナレーションを字幕表示する設定を行うことも可能である。
(Step S101)
First, the situation setting means 100 performs a situation setting process.
The situation setting means 100 displays a GUI (Graphical User Interface) menu on the
図4(a)の画面例300は、HMD2の表示手段に、仮想空間内に描画された火災訓練装置の内部が表示され、訓練が開始された直後の画面の例を示す。
The
(ステップS102)
次に、状況設定手段100が、HMD情報取得処理を行う。
状況設定手段100は、HMD2からの現実空間の位置向き等のデータを取得する。ここで、本実施形態においては、訓練対象者は、火災訓練装置1の載置されている部屋内を自由に移動することが可能である。HMD2からは、この訓練対象者の移動に対応した位置向き等のデータを取得可能である。
さらに、状況設定手段100は、コントローラー3のボタンの押下の情報を取得することも可能である。このボタンは、噴霧放水を指示するボタン、仮想空間内を移動するボタン等を含む。
(Step S102)
Next, the situation setting means 100 performs an HMD information acquisition process.
The situation setting means 100 acquires data such as the position and orientation in the real space from the
Furthermore, the situation setting means 100 is also capable of acquiring information on pressing of buttons on the
(ステップS103)
次に、警告手段120が、警告が必要か否かを判定する。
警告手段120は、HMD2から取得した位置向き等のデータから、訓練対象者の頭の現実空間の位置の高さ、又はこれに対応した仮想空間内の高さ(以下、単に「頭の高さ」という。)が、状況に応じた高さより高いか否かを判定する。具体的には、警告手段120は、状況に応じた高さとして、仮想空間内に高温の煙が存在している高さよりも、頭の高さが高い位置であった場合に、これを検出して、Yesと判定する。より具体的には、警告手段120は、中間帯が形成されている場合には、頭の高さがこれよりも上の位置にあった場合、Yesと判断する。または、警告手段120は、中間帯が崩壊している場合、高温の煙内に頭の高さがある場合にも、Yesと判断することも可能である。警告手段120は、それ以外の場合には、Noと判断する。
Yesの場合、警告手段120は、処理をステップS104に進める。
Noの場合、警告手段120は、処理をステップS105に進める。
(Step S103)
Next, the warning means 120 determines whether a warning is necessary.
The warning means 120 judges whether the height of the position of the head of the training subject in the real space or the corresponding height in the virtual space (hereinafter simply referred to as "head height") is higher than the height according to the situation, based on the data such as the position and orientation acquired from the
If the answer is Yes, the warning means 120 advances the process to step S104.
If the answer is No, the warning means 120 advances the process to step S105.
(ステップS104)
警告が必要であった場合、警告手段120が警告処理を行う。
警告手段120は、注意喚起し、危険な体勢であることを警告する。
警告手段120は、例えば、HMD2の表示手段に「頭が高いです」等とワーニングのダイアログボックスを表示し、音声出力手段からブザー音等を出力させることが可能である。
(Step S104)
If a warning is necessary, the warning means 120 performs a warning process.
The warning means 120 calls attention and warns of a dangerous posture.
The warning means 120 can, for example, display a warning dialogue box such as "Your head is too high" on the display means of the
(ステップS105)
ここで、報知手段130が、報知処理を行う。
報知手段130は、火災訓練の開始から時間経過による温度変化を算出する。この上で、報知手段130は、例えば、HMD2の表示手段に、時間経過による装置内の温度変化を字幕で表示する。
また、報知手段130は、音声出力手段から、時間と温度との関係についてのナレーションを音声出力することも可能である。これにより、訓練対象者は、火災における時間と温度の関係を学ぶことができる。
(Step S105)
Here, the notification means 130 performs notification processing.
The
The notification means 130 can also output a narration about the relationship between time and temperature from the audio output means, allowing the trainee to learn about the relationship between time and temperature in the event of a fire.
図4(b)の画面例301は、HMD2の表示手段に、時間と温度の変化を示すダイアログボックスDが表示された例を示している。このダイアログボックスDでは、訓練開始からの時刻と温度が表示されている。
The
(ステップS106)
次に、描画手段110が、描画処理を行う。
描画手段110は、設定されたシークエンスに対応した状況を仮想空間の映像として描画する。この際、描画手段110は、仮想空間の映像における視点の位置を、HMD2により取得された現実空間の位置向き等に合わせることが可能である。また、描画手段110は、コントローラー3や入力部13からの指示により、視点の位置や向きを移動させてもよい。さらに、描画手段110は、これらの仮想空間の映像の描画を、画像処理部11により高速に実行させることが可能であってもよい。
加えて、描画手段110は、火災訓練のナレーションを、ビルボード描画されたダイアログボックス等により字幕表示することが可能である。
これにより、HMD2の表示手段は、描画手段110により描画された仮想空間の映像を表示する。
(Step S106)
Next, the drawing means 110 performs drawing processing.
The rendering means 110 renders a situation corresponding to the set sequence as an image of a virtual space. At this time, the rendering means 110 can match the position of the viewpoint in the image of the virtual space to the position, orientation, etc. of the real space acquired by the
In addition, the rendering means 110 can display the narration of the fire drill as subtitles using a billboard-rendered dialogue box or the like.
As a result, the display means of the
図5により、この描画処理の表示について具体的に説明する。
図4(a)の画面例302は、中性帯が形成されるシーンを再現した映像の例を示す。描画手段110は、炎色で光るパーティクルをぼかしながら移動させることで炎を描画することが可能である。加えて、描画手段110は、熱い燃焼ガスによる煙のパーティクルをぼかしながらこの炎に対応した軌跡で移動させて、滞留させるように描画可能である。これにより、描画手段110は、外部から比較的冷たい空気が流入して煙と空気とが分離し、中性帯が形成され様子を描画可能である。この画面例においても、訓練開始からの時間が表示されている。
The display of this drawing process will be specifically described with reference to FIG.
A screen example 302 in FIG. 4A shows an example of an image reproducing a scene in which a neutral zone is formed. The drawing means 110 can draw a flame by moving particles that glow in a flame color while blurring them. In addition, the drawing means 110 can draw particles of smoke from hot combustion gas by moving them in a trajectory corresponding to the flame while blurring them, so that they stay there. In this way, the drawing means 110 can draw a state in which relatively cold air flows in from the outside, smoke is separated from air, and a neutral zone is formed. In this screen example, the time from the start of training is also displayed.
図4(b)の画面例303は、ロールオーバーが発生するシーンを再現した映像の例を示す。このロールオーバーは、火災初期段階において、燃焼ガスが酸素と混合して天井に蓄積され、天井で燃焼が始まる現象である。描画手段110は、このロールオーバーの炎を、炎色で光るパーティクルの流れにより表現することが可能である。この画面例では、このロールオーバーの炎の箇所が訓練対象者に分かりやすいように「<<<」の記号の動きで示している。 Screen example 303 in FIG. 4(b) shows an example of an image recreating a scene in which a rollover occurs. This rollover is a phenomenon in which combustion gases mix with oxygen and accumulate on the ceiling in the early stages of a fire, causing combustion to begin on the ceiling. The rendering means 110 is capable of expressing the rollover flames as a flow of glowing flame-colored particles. In this screen example, the location of the rollover flames is shown by moving "<<<" symbols so that the training subjects can easily understand.
図4(c)の画面例304は、噴霧放水により中間帯が崩壊した映像の例を示す。描画手段110は、訓練参加者がコントローラー3や入力部13からのボタンの押下等の指示により、放水される様子を描画する。この描画は、水のパーティクルをぼかしながら放物線的に移動させることで表現可能である。この際、描画手段110は、煙のパーティクルとの衝突処理を行い、これにより、煙のパーティクルの軌跡を乱して、中間帯の箇所がなくなるように表現することが可能である。一方、炎については、同様の衝突処理で消滅させて消火を表現することが可能である。
Screen example 304 in FIG. 4(c) shows an example of an image in which the intermediate zone has collapsed due to the spraying of water. The drawing means 110 draws the water being sprayed in response to instructions from the training participant, such as pressing a button from the
この描画手段110の描画に合わせて、状況設定手段100は、特許文献1に記載の濃煙熱気実火災訓練装置による火災訓練時の音声を録音したものを、HMD2の音声出力手段から音声出力し、臨場感を持たせることも可能である。さらに、状況設定手段100は、CGにより再現されている現象を音声出力手段からナレーションで説明し、教育効果を高めることも可能である。
加えて、描画手段110は、建物の崩壊、床抜け等のシミュレーションを行うことも可能である。この場合、仮想空間の部屋のポリゴンを変化させて描画させる。
これらの描画の際、描画手段110は、各種プログラマブルシェーダーを実行して、頂点や描画を調整することが可能である。描画手段110は、ポリゴンのスケール変換、座標系の変換、オブジェクト単位での変換、マテリアル、テクスチャー関係の変換等も行うことが可能である。
In accordance with the drawing by the drawing means 110, the situation setting means 100 can also provide a sense of realism by outputting a recording of the sound during a fire training using the thick smoke and hot air real fire training device described in Patent Document 1 from the sound output means of the
In addition, the rendering means 110 can also perform simulations of buildings collapsing, floors collapsing, etc. In this case, the rendering means 110 renders the rooms in the virtual space by changing the polygons.
When rendering these, the
さらに、描画手段110は、表示部14で表示するための俯瞰映像を描画することも可能である。この際、描画手段110は、俯瞰映像に訓練対象者のアバター(分身)のオブジェクトを描画することも可能である。すなわち、アバターのオブジェクトは、HMD2用には描画されず、表示部14に表示される俯瞰映像で描画されるようにしてもよい。この俯瞰映像において、視点や視線方向等は、入力部13等から指示可能である。
Furthermore, the drawing means 110 is also capable of drawing an overhead image for display on the
(ステップS107)
次に、状況設定手段100が、火災訓練が終了したか否かを判定する。状況設定手段100は、設定された火災訓練のシークエンス等が終了した場合、Yesと判定する。または、状況設定手段100は、コントローラー3や入力部13にて、訓練対象者が火災訓練の終了の指示をしたことを検出した場合、Yesと判断する。状況設定手段100は、それ以外の場合には、Noと判断する。
Yesの場合、状況設定手段100は、処理をステップS102に戻して、火災訓練を続ける。
Noの場合、状況設定手段100は、火災訓練処理を終了する。
これにより、本実施形態に係る火災訓練処理を終了する。
(Step S107)
Next, the situation setting means 100 judges whether the fire training has ended. The situation setting means 100 judges as Yes when the set sequence of the fire training has ended. Alternatively, the situation setting means 100 judges as Yes when it detects that the training subject has instructed the end of the fire training via the
If the answer is Yes, the situation setting means 100 returns the process to step S102 to continue the fire training.
If the answer is No, the situation setting means 100 ends the fire training process.
This ends the fire training process according to this embodiment.
以上のように構成することで、以下のような効果を得ることができる。
従来、消防隊員等の訓練対象者に対しては、濃煙及び熱気を体験するホット・トレーニング設備である濃煙熱気実火災訓練装置が火災訓練に用いられていた。このような火災訓練装置では、装置内で実際に木材を燃やすことで非常に高温になるため、まったくの初心者では対応が難しいことがあった。このため、特許文献1の火災訓練装置では、初心者については、それなりに机上演習等を行ってから、実際の訓練を行わせる必要があった。
With the above configuration, the following effects can be obtained.
Conventionally, for training subjects such as firefighters, a thick smoke and hot air real fire training device, which is a hot training facility that allows them to experience thick smoke and hot air, has been used for fire training. In such fire training devices, since the temperature becomes very high by actually burning wood inside the device, it is sometimes difficult for beginners to handle. For this reason, in the fire training device of Patent Document 1, beginners have to carry out a certain amount of tabletop exercises before carrying out actual training.
これに対して、本発明の実施の形態に係る火災訓練装置1は、火災訓練の進行に応じて、中性帯の形成、ロールオーバーの発生、及び放水による中性帯の崩壊のいずれかの状況を設定する状況設定手段100と、状況設定手段100により設定された状況を仮想空間の映像として描画する描画手段110とを備えることを特徴とする。
このように構成することで、火災性状や訓練の流れ、危険等を事前に体験することができ、初心者でもすぐに安全な火災訓練を実現することができる。このため、初心者に対して、火災性状を安全に学ぶため、訓練させることが可能な教育ツールとして使用できる。さらに、プロフェッショナル向けの火災訓練で重要な中性帯が形成されるシーン、ロールオーバーが発生するシーン、及び噴霧放水による中性帯が崩壊するシーンを再現することで、訓練対象者に、実践的な訓練内容を習得させることが可能となる。
すなわち、仮想空間に濃煙熱気実火災訓練装置を再現し、訓練を模擬体験することで、実機訓練前のイメージトレーニングとなる。このため、訓練対象者に、安全に濃煙熱気実火災訓練装置を使用させるための教育ツールとして活用できる。
In contrast, the fire training apparatus 1 according to an embodiment of the present invention is characterized by having a situation setting means 100 that sets one of the following situations depending on the progress of the fire training: the formation of a neutral zone, the occurrence of a rollover, and the collapse of the neutral zone due to water discharge, and a drawing means 110 that draws the situation set by the situation setting means 100 as an image in a virtual space.
By configuring it in this way, it is possible to experience the characteristics of a fire, the flow of the training, dangers, etc. in advance, and even beginners can quickly achieve safe fire training. Therefore, it can be used as an educational tool that allows beginners to safely learn about the characteristics of a fire. Furthermore, by reproducing the scenes in which the neutral zone is formed, which is important in professional fire training, the scene in which a rollover occurs, and the scene in which the neutral zone collapses due to water spraying, it is possible for trainees to learn practical training content.
In other words, by recreating a thick smoke and hot air real-life fire training device in a virtual space and simulating the training, it becomes possible to perform image training before the actual training. Therefore, it can be used as an educational tool to help trainees safely use the thick smoke and hot air real-life fire training device.
本発明の実施の形態に係る火災訓練システムXは、HMD2は、描画手段110により描画された仮想空間の映像を表示し、現実空間の位置及び向きを取得可能であり、描画手段110は、仮想空間の映像における視点の位置を、HMD2により取得された現実空間の位置及び向きに合わせることを特徴とする。
このように構成することで、仮想空間内で自由に移動して、消火訓練を体験することができ、臨場感を高めることができる。この際、特許文献1に記載の濃煙熱気実火災訓練装置のCG等を用いることで、没入感を更に高めることができる。この上で、各現象をナレーション等で説明し、教育効果を高めることも可能となる。
すなわち、濃煙熱気実火災訓練装置内を撮影した映像設定データ210を基に、煙や炎の動きを実際の軌跡に沿って描画して、実際の火災訓練を忠実に再現することが可能である。これにより、濃煙熱気実火災訓練装置のディティールを再現しリアリティを追求しつつ、実機に近い空間で安全な教育を実現することができる。
A fire training system X according to an embodiment of the present invention is characterized in that the
By configuring it in this way, it is possible to move freely within the virtual space and experience firefighting training, enhancing the sense of realism. In this case, by using CG or the like of the thick smoke and hot air real fire training device described in Patent Document 1, the sense of immersion can be further enhanced. In addition, it is also possible to explain each phenomenon by narration or the like to enhance the educational effect.
In other words, based on the
本発明の実施の形態に係る火災訓練装置1は、現実空間の位置の高さが、状況に応じた高さより高いことを検出し、危険な体勢であることを警告する警告手段120を更に備えることを特徴とする。
このように構成することで、頭を上げると注意喚起し、危険な体勢であることを教えることができる。これにより教育効果を高め、濃煙熱気実火災訓練装置により実際に木材を燃焼させる火災訓練での危険度を低減させることができる。
The fire training apparatus 1 according to the embodiment of the present invention is characterized by further comprising a warning means 120 for detecting that the height of a position in real space is higher than a height appropriate to the situation and for warning that the position is dangerous.
With this configuration, it is possible to warn people when they raise their heads and teach them that this is a dangerous position. This can improve the effectiveness of education and reduce the risk of fire training in which real wood is burned using a thick smoke and hot air real fire training device.
本発明の実施の形態に係る火災訓練装置1では、火災訓練の時間経過による温度変化を算出して報知する報知手段130を更に備えることを特徴とする。
このように構成することで、時間経過による装置内の温度変化を伝えることで、火災訓練で重要な時間と温度の関係を学ぶことが可能となる。
The fire training apparatus 1 according to the embodiment of the present invention is characterized by further comprising a notification means 130 that calculates and notifies of a temperature change over time during the fire training.
By configuring it in this way, temperature changes inside the device over time can be conveyed, making it possible to learn about the relationship between time and temperature, which is important in fire training.
本発明の実施の形態に係る火災訓練装置1では、描画手段110は、火災訓練のナレーションを字幕表示することを特徴とする。
このように構成することで、HMD2から音声を出力しなくても、ナレーションを字幕表示させて、音声なしでも火災訓練を行うことができる。すなわち、臨場感を高めてHMD2で音声出力される音を大きくした場合等でも、適切に訓練させることが可能となる。
In the fire training apparatus 1 according to the embodiment of the present invention, the drawing means 110 is characterized in that it displays subtitles of the narration of the fire training.
With this configuration, it is possible to carry out fire training without audio by displaying subtitles of the narration, without outputting audio from the
<他の実施の形態>
なお、上述の実施の形態では、火災訓練装置1とHMD2とが別々である例について記載した。
しかしながら、例えば、Oculus Quest(登録商標)等の火災訓練装置1とHMD2とが一体型の装置を用いることも可能である。すなわち、この一体型になった装置にて上述の火災訓練プログラムを実行することで、火災訓練システムとして機能させるような構成も可能である。さらに、この一体型の火災訓練システム自体に、バッテリーを内蔵していてもよい。
これにより、別途、火災訓練装置1の情報処理装置としての配線やPC、電源等を用意しなくても、場所を選ばず、仮想空間内での火災訓練を実現可能となる。
<Other embodiments>
In the above embodiment, the example in which the fire training apparatus 1 and the
However, it is also possible to use an integrated device of the fire training device 1 and the
This makes it possible to realize fire training in a virtual space regardless of location, without the need for separate wiring, a PC, a power source, etc. as an information processing device for the fire training device 1.
また、上述の実施の形態においては、HMD2を用いてXR表示する例について説明した。しかしながら、表示部14のみを用いて、HMD2を用いない構成であってもよい。この場合、俯瞰映像のみを表示するようにしても、表示部14にアバターからの視点映像を表示するようにしてもよい。さらに、コントローラー3を用いない構成であってもよい。この場合、入力部13により各種処理を実行してもよい。
In the above embodiment, an example of XR display using the
また、上述の実施の形態では、特許文献1に記載の濃煙熱気実火災訓練装置の内部を基にCGを作成した例について記載した。
しかしながら、実際の火災現場の映像を基にCGを作成したり、シークエンス毎に異なるCGを作成したりしてもよい。または、上述の炎や煙のパーティクルの軌跡についても、流体力学演算にて実際の火災現場の状況等に基づいてシミュレーションして描画するように構成してもよい。または、単に濃煙熱気実火災訓練装置と同じ大きさの壁面にカメラ画像をテクスチャー等で貼り付けて閲覧できるような仮想空間を描画するように構成してもよい。
このように構成することで、柔軟な構成に対応可能となる。
In the above embodiment, an example has been described in which CG was created based on the interior of the thick smoke and hot air actual fire training device described in Patent Document 1.
However, CG may be created based on an image of an actual fire scene, or different CG may be created for each sequence. Alternatively, the trajectories of the flames and smoke particles may be simulated and drawn based on the actual situation of a fire scene using fluid dynamics calculations. Alternatively, a virtual space may be drawn in which a camera image is simply pasted onto a wall of the same size as the thick smoke and hot air actual fire training device, using a texture or the like, and can be viewed.
Such a configuration makes it possible to accommodate a flexible configuration.
また、上述の実施の形態では、中性帯の形成、ロールオーバーの発生、及び放水による中性帯の崩壊について再現する例について記載した。
しかしながら、これ以外の火災による現象、例えば、バックドラフトやフラッシュオーバー等を再現できてもよい。さらに、火災による爆発や家屋倒壊、床抜け等をシミュレーションすることも可能である。これらのシミュレーションでは、画像処理部11により、構造や強度計算等の物理演算を行うことも可能である。さらに加えて、被災者の救助等についてのシークエンスを用意することも可能である。
In addition, in the above-described embodiment, an example has been described in which the formation of the neutral zone, the occurrence of rollover, and the collapse of the neutral zone due to water discharge are reproduced.
However, other fire-related phenomena, such as backdraft and flashover, may also be reproduced. Furthermore, it is possible to simulate explosions, house collapses, floor collapses, and the like, caused by fire. In these simulations, the
また、上記実施の形態の構成及び動作は例であって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して実行することができることは言うまでもない。 It goes without saying that the configurations and operations of the above-described embodiments are merely examples and can be modified as appropriate without departing from the spirit of the present invention.
1 火災訓練装置
2 HMD
3 コントローラー
10 制御部
11 画像処理部
12 記憶部
13 入力部
14 表示部
15 接続部
100 状況設定手段
110 描画手段
120 警告手段
130 報知手段
200 状況データ
210 映像設定データ
300、301、302、303、304 画面例
D ダイアログボックス
X 火災訓練システム
1
3
Claims (9)
前記火災訓練の進行に応じて、中性帯の形成、ロールオーバーの発生、及び放水による前記中性帯の崩壊のいずれかの状況を設定する状況設定手段と、
前記状況設定手段により設定された前記状況を仮想空間の映像として描画する描画手段とを備え、
前記描画手段により描画された前記仮想空間の映像を表示し、現実空間の位置及び向きを取得可能なヘッドマウントディスプレイが接続され、
前記描画手段は、
前記仮想空間の映像における視点の位置を、前記ヘッドマウントディスプレイにより取得された前記現実空間の位置及び向きに合わせ、
前記ロールオーバーの炎の箇所が訓練対象者に分かりやすいように炎色で光るパーティクルの流れにより表現し、又は記号の動きで示す
ことを特徴とする火災訓練装置。 A fire training device for conducting fire training,
a situation setting means for setting any one of the situations of formation of a neutral zone, occurrence of a rollover, and collapse of the neutral zone by water discharge according to the progress of the fire training;
a drawing means for drawing the situation set by the situation setting means as an image in a virtual space,
a head mounted display is connected to the virtual space and capable of displaying an image of the virtual space drawn by the drawing means and acquiring a position and orientation of a real space;
The drawing means includes:
aligning a position of a viewpoint in the image of the virtual space with a position and orientation of the real space acquired by the head mounted display;
A fire training device characterized in that the location of the rollover flame is represented by a flow of particles that glow in a flame color or is indicated by the movement of symbols so that the location of the rollover flame can be easily understood by the training subject.
ことを特徴とする請求項1に記載の火災訓練装置。 The fire training device according to claim 1, characterized in that the drawing means draws smoke particles from hot combustion gases moving in a trajectory corresponding to the flames while blurring them and causing them to stagnate, and draws the state in which relatively cold air flows in from the outside, separating the smoke and air, and forming the neutral zone.
ことを特徴とする請求項1に記載の火災訓練装置。 The fire training device according to claim 1, characterized in that, when depicting the water being sprayed, the drawing means moves the water particles parabolically while blurring them, performs collision processing with the smoke particles, and disturbs the trajectories of the smoke particles so as to eliminate the neutral zone.
前記シークエンスに含まれる前記状況は、燃焼させる木材等の燃料の量や質、建物の密封性、建物内の状況、外部の気温や湿度に応じて設定される
ことを特徴とする請求項1に記載の火災訓練装置。 A sequence is set up to change each of the above conditions in real time as the fire training progresses,
The fire training apparatus according to claim 1, characterized in that the conditions included in the sequence are set according to the amount and quality of fuel, such as wood, to be burned, the airtightness of the building, the conditions inside the building, and the outside temperature and humidity.
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の火災訓練装置。 5. The fire training apparatus according to claim 1, further comprising a warning means for detecting that the height of the position in the real space is higher than the height according to the situation and warning that the position is in a dangerous position.
前記火災訓練のナレーションを字幕表示する
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の火災訓練装置。 The drawing means includes:
6. The fire training apparatus according to claim 1, wherein a narration of the fire training is displayed as subtitles.
前記火災訓練装置は、
前記火災訓練の進行に応じて、中性帯の形成、ロールオーバーの発生、及び放水による前記中性帯の崩壊のいずれかの状況を設定する状況設定手段と、
前記状況設定手段により設定された前記状況を仮想空間の映像として描画する描画手段とを備え、
前記ヘッドマウントディスプレイは、
前記描画手段により描画された前記仮想空間の映像を表示し、現実空間の位置及び向きを取得可能であり、
前記描画手段は、
前記仮想空間の映像における視点の位置を、前記ヘッドマウントディスプレイにより取得された前記現実空間の位置及び向きに合わせ、
前記ロールオーバーの炎の箇所が訓練対象者に分かりやすいように炎色で光るパーティクルの流れにより表現し、又は記号の動きで示す
ことを特徴とする火災訓練システム。 A fire training system including a fire training device for conducting fire training and a head-mounted display,
The fire training apparatus comprises:
a situation setting means for setting any one of the situations of formation of a neutral zone, occurrence of a rollover, and collapse of the neutral zone by water discharge according to the progress of the fire training;
a drawing means for drawing the situation set by the situation setting means as an image in a virtual space,
The head mounted display includes:
An image of the virtual space drawn by the drawing means is displayed, and a position and orientation of the real space can be acquired;
The drawing means includes:
aligning a position of a viewpoint in the image of the virtual space with a position and orientation of the real space acquired by the head mounted display;
A fire training system characterized in that the location of the fire in the rollover is represented by a flow of particles that glow in a flame color or is indicated by the movement of symbols so that the location of the fire in the rollover can be easily understood by the training subject.
前記火災訓練の進行に応じて、中性帯の形成、ロールオーバーの発生、及び放水による前記中性帯の崩壊のいずれかの状況を設定し、
設定された前記状況を仮想空間の映像として描画し、
前記仮想空間の映像における視点の位置を、ヘッドマウントディスプレイにより取得された現実空間の位置及び向きに合わせ、
前記ロールオーバーの炎の箇所が訓練対象者に分かりやすいように炎色で光るパーティクルの流れにより表現し、又は記号の動きで示す
ことを特徴とする火災訓練方法。 A fire training method performed by a fire training apparatus for conducting fire training, comprising:
According to the progress of the fire training, any one of the following situations is set: formation of a neutral zone, occurrence of a rollover, and collapse of the neutral zone due to water discharge;
The set situation is rendered as an image in a virtual space;
Aligning the position of a viewpoint in the image of the virtual space with the position and orientation of the real space acquired by the head mounted display;
A fire training method comprising the steps of: expressing the location of the rollover flame with a flow of particles glowing in a flame color or showing it with a movement of symbols so that the location of the rollover flame can be easily understood by a person to be trained.
前記火災訓練の進行に応じて、中性帯の形成、ロールオーバーの発生、及び放水による前記中性帯の崩壊のいずれかの状況を設定させ、
設定された前記状況を仮想空間の映像として描画させ、
前記ロールオーバーの炎の箇所が訓練対象者に分かりやすいように炎色で光るパーティクルの流れにより表現し、又は記号の動きで示す機能を前記火災訓練装置のコンピュータに実行させるための火災訓練プログラム。 A fire training program executed by a fire training device for conducting fire training,
According to the progress of the fire training, any one of the following situations is set: formation of a neutral zone, occurrence of a rollover, and collapse of the neutral zone by water discharge;
Rendering the set situation as an image in a virtual space;
A fire training program for causing a computer of the fire training device to execute a function of expressing the location of the flames in the rollover by a flow of particles that glow in a flame color so that the location of the flames in the rollover can be easily identified by the trainee, or by indicating the location by the movement of symbols.
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