李一媛 陸漢軾

0 引言

目虛擬現(xiàn)實(shí)作為一個(gè)新興的技術(shù)，在國內(nèi)外都有很大的應(yīng)用前景，近年來我國安全事故時(shí)有發(fā)生，安全問題受到日益重視，而針對各類突發(fā)事件以及重大災(zāi)難現(xiàn)場救助等方面的實(shí)戰(zhàn)演練現(xiàn)實(shí)工作中會(huì)面臨許多實(shí)際問題如危險(xiǎn)性、真實(shí)環(huán)境的限制、舉行大型實(shí)戰(zhàn)演練所耗費(fèi)用過高等。而且安全事故的預(yù)防工作和安全教育工作是長期的不是一兩次演練就可以完成。

針對現(xiàn)實(shí)演練的諸多弊端，且經(jīng)過前期資料的查找和社會(huì)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前的安全防火教育大多僅通過文字圖片動(dòng)畫三個(gè)方面進(jìn)行安全教育，實(shí)戰(zhàn)的安全演練是少之又少。而虛擬技術(shù)的出現(xiàn)給安全宣傳教育帶來了更直觀、更生動(dòng)、具有交互性、構(gòu)思性、新穎有效的宣傳手段。當(dāng)前應(yīng)用于移動(dòng)端的3D 虛擬場景險(xiǎn)境模擬安全教育軟件應(yīng)用再過內(nèi)也存在著空缺，所以我們決定設(shè)計(jì)一款基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的險(xiǎn)境模擬安全教育軟件，實(shí)現(xiàn)通過直觀的虛擬的方式替代現(xiàn)場演習(xí)，包括完成現(xiàn)實(shí)演練無法進(jìn)行的高難度、高風(fēng)險(xiǎn)的模擬訓(xùn)練；實(shí)現(xiàn)降低成本，消除演練風(fēng)險(xiǎn)，達(dá)到安全培訓(xùn)教育的目的。

1 系統(tǒng)功能

在火災(zāi)現(xiàn)場內(nèi)通過控制人物，按照相應(yīng)的指示可以將人物安全順利逃離火災(zāi)現(xiàn)場，用戶可以在逃離時(shí)選擇不同的獲救方式，選擇正確的路線逃離或者用正確的方式呆在安全的地方（如將門淋濕的衛(wèi)生間等）向外呼救等待救援，人物需要在規(guī)定的時(shí)間正確的逃離火災(zāi)現(xiàn)場，場景中使用了火焰和煙霧等特效，結(jié)合場景模型構(gòu)建一個(gè)虛擬火災(zāi)現(xiàn)場。用戶在進(jìn)行消防模擬安全教育之前，可以在知識(shí)小課堂看圖學(xué)文模塊進(jìn)行前期的消防教育知識(shí)學(xué)習(xí)，場景模擬中設(shè)定人物的血量和受傷判斷機(jī)制。讓用戶在學(xué)習(xí)的過程中真實(shí)感受消防教育要保證嚴(yán)肅的學(xué)習(xí)態(tài)度，嚴(yán)格按照火災(zāi)場景進(jìn)行模擬學(xué)習(xí)。在模擬中對用戶的操作進(jìn)行判斷是否正確，給予相應(yīng)的正確指示等，真正為用戶在消防安全教育模擬中學(xué)習(xí)到正確的消防知識(shí)。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2.1 核心模塊建設(shè)

2.1.1 逃生演練模塊

圖1 商場內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

在項(xiàng)目開始時(shí)，需要進(jìn)行實(shí)地考察、取景，接著使用3DS Max 建模工具進(jìn)行相關(guān)場景的建模?？紤]到最終的發(fā)布文件的實(shí)用性和流暢度，所以在建模的時(shí)候要進(jìn)行適當(dāng)?shù)膭h減，在畫面效果和運(yùn)行流暢度中進(jìn)行合適的取舍。除此之外，商場的模型眾多，同時(shí)里面的物品也較為復(fù)雜，而外面的植被系統(tǒng)也是需要消耗大量的性能。最終，為了保證性能的流暢，我們選擇了將展示的目標(biāo)放在展示地圖和模型上面。

2.1.2 看圖學(xué)文模塊

看圖學(xué)文界面，點(diǎn)擊下一頁可以繼續(xù)瀏覽下一個(gè)內(nèi)容，點(diǎn)擊返回可以返回開始界面。

2.2 系統(tǒng)特點(diǎn)

（1）3D 虛擬場景安全教育模式的新穎性、操作的簡便性、互動(dòng)的優(yōu)越性、應(yīng)用的廣泛性。

（2）3D 虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境三維建模場景仿真，火災(zāi)險(xiǎn)境正確逃生應(yīng)急演示過程，安全知識(shí)與逃生技能等多媒體信息集成。

（3）綜合三維動(dòng)畫技術(shù)，集語音、視頻、文字為一體，增加用戶安全教育的模擬演練的操作性，安全教育不再限制于以往缺少交互的媒體傳播。

（4）3D 虛擬身份參與演練；突破現(xiàn)場演練的時(shí)空局限，可重復(fù)多次演練學(xué)習(xí)。

（5）3D 場景直觀的虛擬的方式替代現(xiàn)場演習(xí)，包括完成現(xiàn)實(shí)安全教育演練無法進(jìn)行的高難度、高風(fēng)險(xiǎn)的訓(xùn)練；實(shí)現(xiàn)降低成本，消除安全教育演練風(fēng)險(xiǎn)，達(dá)到安全培訓(xùn)教育的目的。

圖2 看圖學(xué)文

3 結(jié)束語

險(xiǎn)境模擬逃生安全教育軟件實(shí)現(xiàn)的不同功能的整合，不同的小組對不同的功能進(jìn)行分布設(shè)計(jì)，最終在Unity3d 中實(shí)現(xiàn)整合，分布調(diào)用。并且利用Unity3d 的三維技術(shù)給用戶展示了一種火災(zāi)現(xiàn)場模擬再現(xiàn)，給用戶一種全新的消防安全教育知識(shí)學(xué)習(xí)體驗(yàn)。但這個(gè)程序依然也有許多不足之處，比如UI 過于簡單和火焰特效效果欠缺等，我們將會(huì)在后期中，對這個(gè)程序進(jìn)行發(fā)展，一一改進(jìn)該程序的不足之處。