VR藝術在智能化消防中的應用

崔學勇 刁俊琴 鄭沛

【摘要】作為專業建設的精髓就是把專業與行業之間的距離縮短，也就是所謂的兩者無縫對接。vR藝術是人類進步的產物也是技術革新的趨勢，此項技術廣泛應用于室內外裝飾設計、娛樂與游戲、教學培訓、電子商務等領域，技術的成熟度速度也日益加快。但是與消防行業的結合歷來都是非常必要但是卻又發展緩慢的。動畫藝術、智能化、虛擬互動的技術可以使消防業務能力與大眾化宣傳的效果都大大的提高。

【關鍵詞】vR藝術;虛擬互動;消防業務能力

加強VR技術與消防行業的充分融合，使其在原有功能的基礎上充分利用動畫專業的特質，使之除娛樂之外，可以更多的服務于大眾，并承擔起更多、更重要的社會責任。如何盡最大的努力減少人員傷亡，為國家和人民把損失降到最低，不僅僅是消防部門的責任，也是所有國人的職責。

一、基于虛擬技術的現狀

虛擬現實，也被稱為虛擬實境，是集藝術、動畫、計算機技術、虛擬技術于一身的新興技術。虛擬現實作為近年來極為火熱的科技話題，給人們帶來煥然一新的感官享受。虛擬技術與購物的結合產生了巨大的商業價值，而本文所研究的是與智能化消防的結合，更多的是產生造福人類的社會價值。這就需要政府與相關部門的大力支持，但現實的情況是與消防部門的深入合作還非常的少。

動畫的產生相對于虛擬現實技術來說，誕生的更早一些，早在二十世紀初就已經有了動畫的萌芽。美國是VR技術的發源地。目前美國在該領域的基礎研究主要集中在麻省理工學院（MIT），進行虛擬技術的正規研究，是研究人工智能、機器人和計算機圖形學及動畫的先鋒，這些都是VR技術的基礎，也是為后期的動畫的轉型與領域的擴展打下基礎。1991年后，SRI為了減少飛行事故，利用VR技術對軍用飛機或車輛駕駛的訓練研究，試圖通過仿真技術來解決此類問題。這是我們研究為了增加消防的訓練次數和增強安全指數而推廣的虛擬互動的理念是如出一轍。這些都為人類的進步與發展做出了卓越的貢獻，也是為了進一步的深入挖掘VR的價值提供了實踐的基礎。

在實用虛擬現實技術的研究與開發中，鄰國日本也致力于建立大規模VR知識庫的研究。另外在虛擬現實的游戲方面的研究也做了很多工作，特別是結合互聯網之后，這將給公司帶來難以估量的財富。

中國和一些發達國家相比，VR技術還有一定的差距，但已引起政府有關部門和科學家們的高度重視。根據我國的國情，制定了開展VR技術的研究。在緊跟國際新技術的同時，國內一些重點院校，已積極投入到了這一領域的研究工作。

國內最早開展此項技術試驗的是掛靠在西北工業大學電子工程系的西安虛擬現實工程技術研究中心。北方工業大學CAD研究中心是我國最早開展計算機動畫研究的單位之一，中國第一部完全用計算機動畫技術制作的科教片《相似》就出自該中心。各大高校以及正準備加人這一行列對虛擬現實技術的探索研究，足以體現我國對這一技術的重視以及這一技術的重要性，相信中國在虛擬現實技術的探索工作在不久的將來會取得重大成果。

但是虛擬現實技術并未完全成熟，在實用性本身所需要的硬件材料成本現階段還是很高。這就需要我們深人了解多維虛擬到底給我們帶來了什么，給智能化消防帶來什么。

近些年，我國的經濟與科技水平都得到了高速的發展，這兩種因素的發展推動了消防技術的進步。在日益發達的城市，共享消防資源，避免火災隱患，保護人民生命財產安全成為消防業內外人士普遍關心的主題。在城市消防控制系統中，網絡技術和媒體傳播藝術可因地制宜，其各種監控、報警形式都采取智能化技術，系統化的解決方案。

二、發現存在的問題

（一）目前國內的虛擬技術密集在幾個利潤豐厚的行業，動畫的服務對象也大都集中在文化產業，特別是對于應用型高校來說，這是一個極大的誤區。文化底蘊的缺乏使得打造的人才大都處于行業的中下游層次，動畫藝術的人才培養瓶頸短時間內很難突破。

（二）專業之間的契合度較差，這也是動畫專業培養人才的初衷與結果有很大的差距。計算機專業、文化傳媒專業、動畫專業都是各自為政，獨立生存。業內專家很容易看到專業的缺陷，但是，多年來也沒有更好的措施來解決這個問題。

（三）消防行業的封閉性的特點，讓科技創新很難融人智能化消防的領域。提出創新大都限于思想層面上，具體的實施方略嚴重缺失。

（四）本課題的研究方向與課題的意義不是個體可以解決的，如何上升到社會責任和官方合作的層面是面臨的一大難題。

（五）實驗設備的落后和資金的缺乏也是一大障礙。和游戲有相似開發過程的研究過程需要合理的資金與人員的分工協作。最大的問題是資金不足和人才青黃不接，學校猶如部隊一樣鐵打的營盤流水的兵，等到學生有能力參與開發時就是離開學校的時刻。

三、擬解決的問題及意義

通過參與者本身與虛擬仿真環境的相互作用，并借助人對所接觸事物的感知和認知能力，幫助啟發參與者的思維，以全方位地獲取虛擬環境所蘊涵的各種空間信息和邏輯信息。這種思路與消防工程的智能化理念是不謀而合的，再加上國家已經把消防細分成了消與防兩個部分，消是武警消防戰士現場處理安全事故的環節;防是消防部門與全民共同參與，相互作用的環節，是曠日持久的備戰狀態.上述虛擬技術的特征，增加了互動的環節，同時也增加了民眾的參與度。

四、研究意義

本課題主要針對智能化消防和VR虛擬技術的結合進行探討，以期待VR藝術在智能化消防方面能夠有更大的收獲。

借助其它相關學科的新技術，推動消防科學的進展，使邊緣性的科學消防變得更加的常態化。這些進步具象的體現在滅火技術先進性的提高上，在對于消防員的訓練上、民眾普及消防安全常識上、火情預警、火場指揮等方面。隨著計算機技術、計算機圖形學、傳感技術、人體工程學、人機交互理論等領域最新成果的不斷出現，以及消防科學改革和發展的需要，將虛擬現實技術應用于消防安全，打破比較傳統的模式，是本課題圈定的研究領域。

從虛擬現實技術人手，仔細分析虛擬現實系統的類型及構成;掌握國內外在消防技術領域引入虛擬現實技術的發展狀況;旨在籍此說明VR藝術研究和開發基于智能化的消防安全系統的必要性和可行性。在研究的過程中分模塊具體進行虛擬三維模型庫的建立、消防訓練子系統、火情監控子系統的詳細設計。

虛擬現實技術重要的應用方向之一便是三維游戲，而三維游戲也為虛擬現實技術的發展做出巨大貢獻。這種游戲的產生一直以來都是以娛樂為主，這也決定了虛擬現實的方向發展。從最初的文字MuD游戲，到二維游戲、三維游戲，再到網絡三維游戲，游戲在保持其實時性和交互性的同時，逼真度和沉浸感正在一步步地提高和加強。游戲開發者們在不斷地探索，但是離消防行業的接軌就差一步。隨著三維技術的快速發展和軟硬件技術的不斷進步，在不遠的將來，真正意義上的虛擬現實游戲必將不僅僅為人類娛樂，而且在人類生存的領域也能做出新的更大的貢獻。

五、結束語

總之，我們的專業建設也應該增加其寬度和廣度，使VR藝術更好的走人人們的生活，更多的為社會的功能化構建承擔起應有的責任。當然，動畫藝術、智能化、虛擬互動的技術這所有的一切都離不開政府的支持。打造和諧社會、安全環境、科學生活離不開科技的進步與思想理念的提升。VR藝術是人類進步的產物也是技術革新的趨勢，把此項技術廣泛應用消防領域是一項長期的可持續性發展的技術工程。