虛擬現(xiàn)實技術在消防領域的應用探究

周祥國

【摘要】隨著我國計算機技術與通信技術的高速發(fā)展，人們逐漸加大了對虛擬現(xiàn)實技術的關注力度。本篇文章主要針對虛擬現(xiàn)實技術的實際意義與技術特征展開詳細論述，并提出虛擬現(xiàn)實技術在消防領域內的應用探究。

【關鍵詞】虛擬現(xiàn)實技術；消防；應用探究

【分類號】TU998.1

現(xiàn)階段，虛擬現(xiàn)實技術和火災科學的高效融合引起了不同領域的關注。虛擬現(xiàn)實技術可以重現(xiàn)火災場景，直觀體現(xiàn)相關火災信息內容，使人們可以在虛擬世界中直接體驗火災的真實感受，提高其對火災的認知能力，并加大防范意識。

1淺析虛擬現(xiàn)實技術

虛擬現(xiàn)實技術主要通過計算機營造真實的環(huán)境氛圍，是一項綜合性極強的集成技術，集先進的計算機技術、傳感技術與測量技術、微電子技術、仿真技術為一體，在軍事領域、航空領域、旅游領域以及建筑領域等不同領域內得到了全面應用。

1.1虛擬現(xiàn)實技術的實際意義

虛擬現(xiàn)實技術的實際意義在于：營造相對自由化的計算機平臺，使人們可以在這一平臺上展開自由的溝通交流。參與人員在這一虛擬世界中，可以充分利用立體眼鏡和傳感手套等系列的傳感輔助配置，展開相應的探索活動，將相關對象進行適當?shù)囊苿樱畲蟪潭鹊膶崿F(xiàn)三維現(xiàn)實化。參與人員利用這些傳感設備，可以將自身的運動方式自然的傳遞向計算機，同時可以在虛擬三維世界中感知相關的視覺、聽覺以及觸覺。

2虛擬現(xiàn)實技術特征分析

在消防工作開展的過程中，往往需要配備價格昂貴且損耗速度極快的專勤器材。而虛擬現(xiàn)實技術的應用，可以重現(xiàn)真實場景或構建虛構的場景，有效節(jié)約資源設備，使消防戰(zhàn)士身臨其境，通過火災再現(xiàn)技術鍛煉自身的心理素質，推動了消防工作理念以及工作方式的創(chuàng)新發(fā)展。

2.1綜合數(shù)據(jù)庫技術

所有信息系統(tǒng)得以實現(xiàn)的根本在于數(shù)據(jù)庫技術。數(shù)據(jù)庫技術可以構建人機交互的消防模擬仿真體系，其知識庫內容豐富全面，包括常規(guī)性質的消防資源數(shù)據(jù)庫、環(huán)境信息庫以及模擬訓練的技術數(shù)據(jù)庫等；在實際消防演練過程中，會實時提供多元化結構信息內容，進一步提高虛擬現(xiàn)實消防教學任務的高效性。

2.2三維建模工具

三維交互建模工具和3DS MAX等三維建模工具的功能特征相似，基于Windows平臺對場景展開創(chuàng)建、瀏覽與編輯。其不同特征在于將形狀控制、行為等參數(shù)應用在場景中；開發(fā)人員可以利用編程技術對這部分參數(shù)展開合理控制，可以利用相應參數(shù)信息文件來提高場景的逼真性。

2.3三維實時交互與視景管理軟件

三維實時交互與視景管理軟件為用戶提供了較大便利性，在其開發(fā)應用程序時提供全面化的技術支持，又稱作“三維引擎”。這一軟件可以實現(xiàn)三維數(shù)據(jù)庫的實時化顯示，提供相對自由的平臺，使用戶可以針對不同參數(shù)的APL接口、圖像、聲音展開控制。

2.4分布式交互仿真平臺

虛擬現(xiàn)實技術與仿真技術的高效融合，可以利用計算機中分布式交互仿真平臺進一步實現(xiàn)，使得分布式虛擬仿真體系得以構建。其中，VP—Link的功能內容可以提供強大的程序員界面，結合專家專業(yè)的技術支持，構建完善的風險防御機制，避免資金出現(xiàn)不必要的耗費，提高開發(fā)質量與開發(fā)效率，在維護現(xiàn)有的仿真軟件與新一代的仿真軟件方面發(fā)揮著高效作用。

2.5開發(fā)模型驅動的應用程序

結合典型火災場景制定科學的火災預案，利用用戶程序實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實環(huán)境中景物的真實性，并結合三維數(shù)據(jù)庫技術展開控制管理，通過三維引擎實現(xiàn)交互過程、用戶界面、評價系統(tǒng)的設計工作。

3虛擬現(xiàn)實技術在消防領域內的應用探究

隨著科學技術的飛速發(fā)展，虛擬現(xiàn)實技術的功能特征在不同領域都得到了廣泛應用。其中，在消防領域內的應用顯得格外重要。要求相關消防單位重視對虛擬現(xiàn)實技術的應用，培養(yǎng)高素質的消防專業(yè)人才。

3.1制定科學合理的滅火救援預案

虛擬現(xiàn)實技術可以具體結合消防人員提供的數(shù)據(jù)資料，構建完善的消防救援知識體系，實時模擬重現(xiàn)火災現(xiàn)場。有利于加大對消防人員的培訓力度，為消防過程中的指揮、決策工作提供技術支持。此外，虛擬現(xiàn)實技術可以直觀展現(xiàn)消防救援預案的演練內容，并展開科學合理的評價；能夠具體結合某一建筑物結構特征，制定符合實際的數(shù)字化消防救援預案措施，消防人員可以實時在虛擬仿真環(huán)境因素下展開相關的演練工作。

這一演練模式的高效應用，很大程度上避免了環(huán)境污染，穩(wěn)定了社會正常秩序，在鍛煉消防人員心理素質的同時，保證了消防人員的人身安全。虛擬現(xiàn)實技術的可重復性特征較為明顯，能夠重復再現(xiàn)不同的火災場景；這一過程不需要耗費資源，可以以三維數(shù)據(jù)庫為基礎，定期組織用戶進行救人、滅火等工作，使消防人員可以全面掌握消防預案。

3.2加大對消防隊伍的培訓力度

現(xiàn)階段，我國消防部隊方面為鍛煉消防人員的整體適應能力，開始采用多元化的訓練方式。構建大型模擬訓練基地以及體能、毒害品、煙熱等訓練室，對消防人員展開整體性的模擬訓練。盡管在火災模擬演練過程中，強調以實戰(zhàn)需求為基礎展開訓練。但是，從消防人員的角度來講，過于程序化的演練模式難以鍛煉其強大的心理素質，使得火災演練現(xiàn)場與真實火災現(xiàn)場之間的差距逐漸拉大，降低了虛擬現(xiàn)實技術應用在消防領域內的高效性。

美國研制開發(fā)了相關安防訓練系統(tǒng)，結合分布式虛擬現(xiàn)實技術，研發(fā)出消防人員模擬演練的軟件，使不同地區(qū)的用戶可以隨時進入到虛擬現(xiàn)實環(huán)境中，互相配合完成火災中的救援、疏散工作，實現(xiàn)綜合性的體能、技能訓練，加強虛擬現(xiàn)實技術的仿真性。

另一方面，虛擬現(xiàn)實技術能夠結合不同作戰(zhàn)要求，利用場景模擬技術，實時呈現(xiàn)三維動態(tài)場景。以三維數(shù)據(jù)庫為基礎，對火災模擬現(xiàn)場中的參數(shù)加以調整，實現(xiàn)虛擬環(huán)境中聽感、觸感、視覺的真實性。嚴格遵循消防預案中的指揮流程，通過數(shù)字形式將作戰(zhàn)任務及時反映到消防人員腦中，有序的完成火災救援工作。

在訓練過程中，虛擬現(xiàn)實技術與傳統(tǒng)消防訓練的高效融合，可以建立不同的訓練強度，考慮到消防人員的真實能力與接受程度，設置不同的訓練難度。此外，還可以展開部分傳統(tǒng)消防訓練中無法進行的毒害、危險性的消防訓練活動，使消防人員可以充分挖掘自身的身體極限，不斷提高應對不同火災、突發(fā)狀況的實戰(zhàn)經驗，培養(yǎng)自身的應變水平，從而最大程度的降低火災為社會安全帶來的危害。

3.3構建建筑消防安全評價體系

現(xiàn)階段，消防單位針對建筑防火設計的審核、驗收工作過于單一化，缺乏嚴謹性強的消防監(jiān)管力度。過低的消防工作質量，容易造成火災安全隱患。虛擬現(xiàn)實技術的應用可以增強消防監(jiān)管工作的科學合理性，利用科學技術將其中存在的不足之處進行直觀的展現(xiàn)。加強建筑物內部消防通道位置的合理性，增強自動滅火系統(tǒng)的滅火能力，通過三維場景的實時展現(xiàn)，增強虛擬現(xiàn)實技術在消防領域內應用的實效性。

結合虛擬現(xiàn)實技術的真實模擬性，使用戶可以身臨其境，對火災產生真實感受。同時結合多媒體手段對群眾普及火災隱患、消防常識以及逃生方式，在示范講解與模擬演練的過程中，增強群眾對火災的防范意識，全面了解消防知識，增強自身的火災逃生能力。

4總結

總體來說，虛擬現(xiàn)實技術的發(fā)展前景較為美好。虛擬現(xiàn)實技術在消防領域內的高效應用，很大程度上促進了消防隊伍中仿真技術的發(fā)展進程；不斷豐富消防模擬訓練內容，積極輔助消防工作，提供正確決策。要求不斷克服虛擬現(xiàn)實技術的技術難點，提高消防人員在火災現(xiàn)場的安全系數(shù)，構建全面的城市三維模擬體系，推動消防安全系統(tǒng)以及防范體系的變革進程，最大程度保證國家財產安全與人民群眾的人身安全，促進虛擬現(xiàn)實技術的可持續(xù)發(fā)展。

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