三維技術在消防工作中的應用

■ 周燕康

0 引 言

天津“8·12”特別重大火災爆炸事故，引發(fā)了筆者對三維技術在公安工作中擴展應用的思考。下面，結合近年來本人在構建港區(qū)三維地圖方面的一些應用嘗試，立足實際、面向實戰(zhàn)，淺談三維技術在消防工作中的應用。

1 危品庫場虛擬化，為日常監(jiān)管和預案制訂提供依據

1）危化品存儲速查。通過連接危險品庫場作業(yè)管理系統(tǒng)數(shù)據庫，可以即時查詢危化品庫內的危化品品種、數(shù)量和存放位置，依靠三維地圖展示地理信息的優(yōu)勢，在地圖上直觀、集成展示。同時，通過切換篩選、分類、透視等顯示模式，最高效地查明庫存危化品相關信息。

2）危化品存儲預警。如一旦出現(xiàn)不宜混存或發(fā)生泄漏等事故后對撲救造成困難等情況，能夠根據其存放位置和危化品種類、特性進行研判，發(fā)出預警。

3）危化品特性速查。通過自帶數(shù)據庫，能夠快速關聯(lián)到相應的危規(guī)號及處置方案等內容。避免因現(xiàn)場破壞、無法聯(lián)系負責人造成貽誤戰(zhàn)機。同時，可替代部分火情偵察任務，減少人員傷亡。

4）事故處置參考。根據危化品特性、初起火災破壞情況、風力風向、地理環(huán)境等條件，生成火災發(fā)展推演，雖然火災發(fā)生后情況變化莫測，但可通過有限元分析軟件、動力學（剛體、流體）軟件等的應用進行部分保守預測，從而為滅火救援力量投入、人員疏散、警戒范圍等提供參考。

2 地理信息虛擬化，為水源調查和還原現(xiàn)場提供條件

1）消防水源調查。在現(xiàn)有消火栓位置、編號等內容的基礎上，可以進一步完善消火栓具體位置，并可在地圖上進行測量，獲得較為準確的數(shù)據。如有足夠資料，可以在地圖上展示整個消防管路走向、管徑、供水壓力、閥門位置以及消防通道線路，在滅火救援、人員培訓等方面提供更直觀、更詳實的視覺效果。

2）還原現(xiàn)場，推演結果。無論是滅火救援、交通事故、還是治安、刑偵案件，都會有現(xiàn)場，通過VR技術（虛擬現(xiàn)實技術）進行現(xiàn)場再現(xiàn)，能夠將更多的信息直觀展現(xiàn)。VR技術能夠精確模擬物體的運動狀態(tài)，通過與動力學（剛體、流體）和有限元分析技術結合，既可將已經發(fā)生的結果進行倒推，再現(xiàn)事故發(fā)生前的狀態(tài)（如交通事故分析），又能通過現(xiàn)實條件的參數(shù)，模擬得出物體運行的結果并直觀顯示，比如不同煙氣擴散方式、液體流動產生的動態(tài)壓強等。訪問地址，就可以在網頁上進行VR場景控制操作及信息查詢，便于用戶共享，多點查詢。

2）網上展館。通過VR技術可以將展廳、展館搬到網上，參觀者只需要一個網址，不必專程來到實地展館，只需點擊鼠標就可以自由瀏覽，可以挑選自己感興趣的物品細細觀察，通過鼠標轉動物體，打開關閉活動部件，抑或虛擬操作展覽物品的功能，同時伴有相關圖片、介紹文字和聲音。

3）人員培訓。虛擬現(xiàn)實仿真技術的應用現(xiàn)在已經十分成熟，在模擬操作大型設備、模擬裝備、模擬駕駛、模擬手術等領域已經取得很好的培訓效果。消防工作中可以利用虛擬技術制作如模擬泵房、消防車等大型設備操作、撲救火災步驟練習。而可穿戴設備與現(xiàn)實增強技術（AR技術：將現(xiàn)實世界圖像與虛擬圖像集成）的使用能夠更好地增加模擬培訓的效果與體驗。同時，三維技術通過場景構建、動畫、特效合成、后期渲染能夠生成逼真的電影級視頻，對于已經發(fā)生的事故可以制作成教學片，詳細分析事故始末與處置過程，從而達成宣傳、警示和教育的作用。

3 其他應用

1）VR網絡發(fā)布。除了可以用VR制成單機演示外，還可以輸出為可網絡發(fā)布版本，用戶只需要