馬元元 高尚 關(guān)珩 但青松 王昌正

1. 重慶市公安局 2. 重慶三原色數(shù)碼科技有限公司

引言

打擊犯罪與恐怖主義、保護(hù)人民公共安全，是我國(guó)重要國(guó)策。然而，目前公共安全形勢(shì)日趨嚴(yán)峻，公共安全需求越來(lái)越高，需要強(qiáng)大的科技創(chuàng)新作為支撐。國(guó)家“十三五”公共安全科技創(chuàng)新專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃中強(qiáng)調(diào)突破一批重大關(guān)鍵技術(shù)，其中包含“數(shù)據(jù)-模型-案例”耦合驅(qū)動(dòng)的突發(fā)事件情景推演、研判與展示技術(shù)及仿真系統(tǒng)。

針對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在刑事科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用研究，早在本世紀(jì)初已經(jīng)開(kāi)始，但未形成可推廣應(yīng)用的研究成果。最近數(shù)年，現(xiàn)場(chǎng)勘查實(shí)訓(xùn)教學(xué)的應(yīng)用研究及民警現(xiàn)場(chǎng)勘查培訓(xùn)的應(yīng)用研究仍在繼續(xù)，但未形成實(shí)際可應(yīng)用的產(chǎn)品。基于VR技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn)實(shí)戰(zhàn)模擬智能訓(xùn)練平臺(tái)的研究與應(yīng)用，針對(duì)實(shí)際案件現(xiàn)場(chǎng)真實(shí)還原構(gòu)建虛擬現(xiàn)場(chǎng)、虛擬現(xiàn)場(chǎng)勘查、痕跡物證提取、協(xié)同偵查與現(xiàn)場(chǎng)分析、基于大數(shù)據(jù)的勘驗(yàn)技能缺失分析等功能及現(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn)智能實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練平臺(tái)進(jìn)行設(shè)計(jì)與應(yīng)用探討，其研究成果是刑偵實(shí)戰(zhàn)部門(mén)與公安院校教學(xué)、訓(xùn)練與考核的實(shí)際迫切需要。

一、勘訓(xùn)VR虛擬勘驗(yàn)的基本原理

（一）虛擬勘驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)

勘訓(xùn)VR采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，構(gòu)建虛擬空間時(shí)真實(shí)還原實(shí)際案件現(xiàn)場(chǎng)，使用戶(hù)仿佛在真實(shí)案件現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘驗(yàn)。虛擬現(xiàn)實(shí)是一個(gè)跨學(xué)科的綜合技術(shù)，涉及計(jì)算機(jī)圖形、計(jì)算機(jī)仿真、人機(jī)交互、傳感技術(shù)、人工智能及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)并行處理等多個(gè)領(lǐng)域，是一門(mén)具有挑戰(zhàn)性的交叉技術(shù)前沿學(xué)科和研究領(lǐng)域。利用計(jì)算機(jī)產(chǎn)生逼真的案件現(xiàn)場(chǎng)三維視、聽(tīng)、觸感官，創(chuàng)建視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等感官模擬的虛擬勘驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)，讓受訓(xùn)者臨其境，實(shí)時(shí)且無(wú)限制地發(fā)現(xiàn)提取三維虛擬現(xiàn)場(chǎng)的痕跡物證，使其沉浸于真實(shí)感官的案件虛擬現(xiàn)場(chǎng)中。

（二）虛擬勘驗(yàn)感官

采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)模擬環(huán)境、感知與自然技能，通過(guò)計(jì)算機(jī)生成實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)渲染的三維逼真現(xiàn)場(chǎng)，使其具備一切人所具有的感知。除計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)所生成的視覺(jué)感知外，還有聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)、力覺(jué)、運(yùn)動(dòng)等感知，甚至還包括嗅覺(jué)和味覺(jué)，這些對(duì)虛擬勘驗(yàn)非常重要。自然技能通過(guò)三維交互設(shè)備，捕捉頭部轉(zhuǎn)動(dòng)、眼睛及手勢(shì)或其它人體行為動(dòng)作，計(jì)算機(jī)處理人體動(dòng)作數(shù)據(jù)，對(duì)人體動(dòng)作作出實(shí)時(shí)響應(yīng)，反饋到人體五官，使受訓(xùn)者感覺(jué)處在真實(shí)案件現(xiàn)場(chǎng)。

（三）虛擬勘驗(yàn)操作

虛擬現(xiàn)實(shí)也是一種計(jì)算機(jī)與思維科學(xué)相結(jié)合的技術(shù)，用自然方式與創(chuàng)建的虛擬環(huán)境進(jìn)行交互，在虛擬空間進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn)操作，改變傳統(tǒng)訓(xùn)練中除非親眼看見(jiàn)或親身經(jīng)歷，只能間接認(rèn)識(shí)模擬環(huán)境的模式，有效地?cái)U(kuò)展了認(rèn)知手段和現(xiàn)勘思維。勘訓(xùn)VR不僅是一個(gè)展示的虛擬空間，還是一個(gè)虛擬現(xiàn)勘設(shè)計(jì)平臺(tái)，以視覺(jué)形式產(chǎn)生一個(gè)適人化多維現(xiàn)勘數(shù)字空間，為創(chuàng)建、改變及利用虛擬現(xiàn)勘空間提供有效技術(shù)手段。

二、勘訓(xùn)VR平臺(tái)的主要應(yīng)用場(chǎng)景與特點(diǎn)

（一）平臺(tái)組成

勘訓(xùn)VR平臺(tái)的設(shè)計(jì)基于虛擬現(xiàn)實(shí)與大數(shù)據(jù)及人工智能技術(shù)，不僅提供VR訓(xùn)練場(chǎng)景，同時(shí)實(shí)時(shí)采集訓(xùn)練時(shí)操作數(shù)據(jù)，上傳平臺(tái)服務(wù)器，形成勘訓(xùn)大數(shù)據(jù)。如圖1所示，平臺(tái)由勘訓(xùn)VR設(shè)備、VR頭盔、平臺(tái)服務(wù)器、客戶(hù)端等組成?？庇?xùn)VR設(shè)備包含虛擬勘驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)、虛擬勘驗(yàn)工具庫(kù)、虛擬痕跡物證庫(kù)、勘驗(yàn)操作交互程序，平臺(tái)服務(wù)器中含勘驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)、大數(shù)據(jù)平臺(tái)、考核系統(tǒng)、痕跡物證編輯系統(tǒng)，客戶(hù)端分教官客戶(hù)端、警員客戶(hù)端及管理客戶(hù)端。

（二）功能特點(diǎn)

現(xiàn)勘民警對(duì)刑事案件現(xiàn)場(chǎng)勘查流程及痕跡物證發(fā)現(xiàn)、固定、提取與現(xiàn)場(chǎng)分析等能力參差不齊，模擬現(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn)是提升勘驗(yàn)技能的有效途徑，可快速提高現(xiàn)勘民警的技術(shù)水平、能力及勘查意識(shí)。然而，傳統(tǒng)模擬勘驗(yàn)存在諸多弊端，勘訓(xùn)VR具有如下功能特點(diǎn)：

1. 節(jié)省人力、物力、財(cái)力和時(shí)間成本

以重慶市公安局為例，組織全市每輪次的模擬勘驗(yàn)比武，歷時(shí)數(shù)天，組織和參訓(xùn)人員眾多，需消耗大量人力、物力等。相比較，勘訓(xùn)VR可較大幅度節(jié)約人力、物力、財(cái)力和時(shí)間成本。

2. 不受勘驗(yàn)場(chǎng)地限制

重慶全市有42個(gè)分縣局，參與偵技隊(duì)伍龐大，每次組織模擬比武要多方協(xié)調(diào)找尋合適場(chǎng)地，通常外圍現(xiàn)場(chǎng)考點(diǎn)設(shè)置受限。勘訓(xùn)VR不受場(chǎng)地限制，可在本單位參加全市考核或大比武。

3. 場(chǎng)景仿真度高

傳統(tǒng)模擬訓(xùn)練現(xiàn)場(chǎng)布置仿真程度低，由于場(chǎng)景布置無(wú)法根除的某些因素，出現(xiàn)非考核設(shè)置痕跡物證，干擾受訓(xùn)者，無(wú)法使其沉浸式勘驗(yàn)，思維訓(xùn)練效果不佳?？庇?xùn)VR場(chǎng)景仿真度高，受訓(xùn)者可在其中進(jìn)行沉浸式勘驗(yàn)訓(xùn)練。

4. 避免考官主觀判斷

對(duì)勘驗(yàn)民警的評(píng)判，傳統(tǒng)模式在一定程度上依靠現(xiàn)場(chǎng)考官的主觀判斷，難免評(píng)判上出現(xiàn)偏差，無(wú)法完整、準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)勘驗(yàn)民警的所有問(wèn)題?？庇?xùn)VR實(shí)時(shí)采集操作數(shù)據(jù)，系統(tǒng)客觀、精準(zhǔn)評(píng)判考核結(jié)果，避免考官主觀判斷。

（三）技術(shù)架構(gòu)

如圖2所示，勘訓(xùn)VR采用C/S（Client/Server）技術(shù)架構(gòu)，分客戶(hù)端與服務(wù)器端，主要包含如下幾個(gè)方面技術(shù)。

1. 刑事案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)建構(gòu)技術(shù)

根據(jù)實(shí)際刑事案件建構(gòu)虛擬現(xiàn)場(chǎng)，采用PBR（Physically Based Rendering）實(shí)時(shí)渲染技術(shù)，逼真寫(xiě)實(shí)地創(chuàng)建場(chǎng)景、工具、痕跡、物證等各種三維模型，如圖3所示為受訓(xùn)者提供一個(gè)真實(shí)還原的虛擬現(xiàn)場(chǎng)。

2. 虛擬現(xiàn)場(chǎng)中痕跡物證可編輯技術(shù)

勘訓(xùn)VR需解決的另一關(guān)鍵技術(shù)是虛擬現(xiàn)場(chǎng)中痕跡物證動(dòng)態(tài)可編輯技術(shù)。目前，VR虛擬場(chǎng)景是固定模式，制作完成后不再變化。為實(shí)現(xiàn)個(gè)性化與差異化訓(xùn)練，降低虛擬場(chǎng)景制作成本，提供同場(chǎng)景、可變化的實(shí)訓(xùn)虛擬現(xiàn)場(chǎng)，開(kāi)發(fā)了場(chǎng)景可編輯技術(shù)，對(duì)場(chǎng)景中物體、痕跡物證等進(jìn)行編輯。

3. 勘驗(yàn)實(shí)訓(xùn)沉浸式操作技術(shù)

目前，VR場(chǎng)景里很難模擬勘驗(yàn)操作，造成受訓(xùn)者體驗(yàn)不好。開(kāi)發(fā)一套基于數(shù)據(jù)數(shù)套的勘驗(yàn)實(shí)訓(xùn)沉浸式操作技術(shù)，實(shí)現(xiàn)受訓(xùn)者在虛擬現(xiàn)場(chǎng)中與實(shí)際案件現(xiàn)場(chǎng)一樣的操作方式，如圖4所示，保證操作精準(zhǔn)穩(wěn)定。

4. 勘驗(yàn)結(jié)果自動(dòng)評(píng)判技術(shù)

系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集傳統(tǒng)培訓(xùn)無(wú)法獲取的受訓(xùn)者勘驗(yàn)操作數(shù)據(jù)，其中包含時(shí)間、位置、工具、痕跡、操作及結(jié)果。系統(tǒng)根據(jù)采集數(shù)據(jù)自動(dòng)評(píng)判受訓(xùn)者操作流程與規(guī)范。同時(shí)形成勘驗(yàn)實(shí)訓(xùn)大數(shù)據(jù)，建立數(shù)據(jù)模型進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，診斷分析受訓(xùn)者技能缺失情況及其原因，提供改善建議，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化、針對(duì)性訓(xùn)練。

5. 勘驗(yàn)操作回放技術(shù)

在虛擬現(xiàn)場(chǎng)，根據(jù)受訓(xùn)者的操作數(shù)據(jù)生成勘驗(yàn)操作回放視頻，受訓(xùn)者對(duì)照查看，分析勘驗(yàn)操作出錯(cuò)原因。

6. 虛擬現(xiàn)場(chǎng)中嫌疑人行為重現(xiàn)技術(shù)

根據(jù)實(shí)際案情，通過(guò)虛擬現(xiàn)場(chǎng)中人物角色演繹，再現(xiàn)犯罪嫌疑人行動(dòng)軌跡，多角度重建犯罪現(xiàn)場(chǎng)。為受訓(xùn)者檢驗(yàn)自己的勘驗(yàn)思路和分析結(jié)果提供支撐，增強(qiáng)勘驗(yàn)人員對(duì)犯罪心理分析刻畫(huà)能力，提高勘驗(yàn)技術(shù)水平。

（四）操作方式

1. 基礎(chǔ)訓(xùn)練

在勘訓(xùn)VR設(shè)備上或在警員客戶(hù)端（APP），受訓(xùn)者可觀看勘驗(yàn)工具及實(shí)地勘驗(yàn)教學(xué)視頻，掌握各種勘驗(yàn)工具原理及使用方法與勘驗(yàn)流程。同時(shí)，在勘訓(xùn)VR設(shè)備上可進(jìn)行動(dòng)作教學(xué)，佩戴VR設(shè)備進(jìn)入教學(xué)虛擬場(chǎng)景，按教學(xué)步驟完成各種動(dòng)作與操作。

2. 現(xiàn)場(chǎng)訓(xùn)練

勘訓(xùn)VR提供各種實(shí)際案件虛擬現(xiàn)場(chǎng)，其中包含室內(nèi)命案、室外命案、入室盜竊、食堂投毒、爆炸案、重特大火災(zāi)等。受訓(xùn)者佩戴VR設(shè)備，進(jìn)入虛擬現(xiàn)場(chǎng)，遵循公安部《公安機(jī)關(guān)辦理刑事案件程序規(guī)定》及國(guó)家與行業(yè)規(guī)范，進(jìn)行沉浸式現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地勘驗(yàn)。

3. 多人勘驗(yàn)

多人通過(guò)網(wǎng)絡(luò)可聯(lián)機(jī)進(jìn)入同一虛擬現(xiàn)場(chǎng)，按照規(guī)范流程進(jìn)行協(xié)同勘驗(yàn)。在虛擬現(xiàn)場(chǎng)分工協(xié)作，包括現(xiàn)場(chǎng)指揮、現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)、現(xiàn)場(chǎng)訪(fǎng)問(wèn)、現(xiàn)場(chǎng)偵查、痕跡物證提取、物證送檢、大情報(bào)偵查等工作。

4. 教學(xué)模式

對(duì)非刑偵專(zhuān)業(yè)民警或警校學(xué)生，提供專(zhuān)業(yè)教學(xué)內(nèi)容，在虛擬現(xiàn)場(chǎng)以實(shí)操的方式學(xué)習(xí)使用勘驗(yàn)工具及痕跡物證提取，掌握現(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn)規(guī)范流程。

5. 訓(xùn)練模式

受訓(xùn)者針對(duì)自己的短板，反復(fù)訓(xùn)練，直到熟練掌握相應(yīng)勘驗(yàn)技能。系統(tǒng)記錄訓(xùn)練過(guò)程，實(shí)時(shí)采集操作數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)分析受訓(xùn)者提升趨勢(shì)。

6. 考核模式

教官在客戶(hù)端進(jìn)行痕跡物證編輯，設(shè)置考點(diǎn)分值。警員進(jìn)入指定考核虛擬現(xiàn)場(chǎng)參加考核，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成所有考核內(nèi)容。系統(tǒng)自動(dòng)評(píng)判，生成考核成績(jī)。

7. 訓(xùn)練考核結(jié)果

教官及警員可在其客戶(hù)端（APP）查看考核成績(jī)，教官可對(duì)每一個(gè)警員的考核結(jié)果進(jìn)行評(píng)估，指出訓(xùn)練考核中存在的問(wèn)題及改進(jìn)建議。警員可查看考核成績(jī)、教官評(píng)估建議與詳細(xì)勘驗(yàn)操作記錄，可觀看操作回放視頻與嫌疑人行為重現(xiàn)視頻。

8. 勘訓(xùn)大數(shù)據(jù)

勘訓(xùn)VR平臺(tái)實(shí)時(shí)采集受訓(xùn)者虛擬現(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn)操作數(shù)據(jù)，形成勘訓(xùn)大數(shù)據(jù)。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)清洗挖掘，建立數(shù)據(jù)模型，對(duì)受訓(xùn)者技能缺失情況進(jìn)行診斷，對(duì)受訓(xùn)者技能提升趨勢(shì)進(jìn)行分析。

（五）應(yīng)用環(huán)境與條件

1. 基層部署

勘訓(xùn)VR部署在派出所等基層單位時(shí)，如圖5所示，可單機(jī)使用，也可部署兩套以上設(shè)備。單機(jī)使用時(shí)，需要10m2左右空間。如果部署兩套以上設(shè)備，則需要20m2以上空間?？庇?xùn)VR平臺(tái)服務(wù)器可通過(guò)局域網(wǎng)與勘訓(xùn)VR設(shè)備連接，也可將設(shè)備通過(guò)公安專(zhuān)網(wǎng)與平臺(tái)服務(wù)器連接。

2. 分局部署

分局部署時(shí)，如圖6所示，勘訓(xùn)VR分局平臺(tái)服務(wù)器部署在分局?jǐn)?shù)據(jù)中心，勘訓(xùn)VR設(shè)備可安裝在分局單位或分局基層單位，通過(guò)公安專(zhuān)網(wǎng)與勘訓(xùn)VR平臺(tái)服務(wù)器連接。

3. 市局部署

市局部署時(shí)，如圖7所示，勘訓(xùn)VR平臺(tái)服務(wù)器部署在市局?jǐn)?shù)據(jù)中心。同時(shí)，通過(guò)公安專(zhuān)網(wǎng)，各分局平臺(tái)服務(wù)器與市局平臺(tái)服務(wù)器連接，市局單位使用的勘訓(xùn)VR一體設(shè)備與市局平臺(tái)服務(wù)器連接。

4. 戰(zhàn)訓(xùn)基地部署

戰(zhàn)訓(xùn)基地分市局與分局兩個(gè)不同級(jí)別，如圖8所示，勘訓(xùn)VR平臺(tái)在戰(zhàn)訓(xùn)基地部署時(shí)，其平臺(tái)服務(wù)器可分別使用市局平臺(tái)服務(wù)器或分局平臺(tái)服務(wù)器，也可獨(dú)立部署戰(zhàn)訓(xùn)基地平臺(tái)服務(wù)器。部署時(shí)，根據(jù)其級(jí)別設(shè)置在市局?jǐn)?shù)據(jù)中心或分局?jǐn)?shù)據(jù)中心。戰(zhàn)訓(xùn)基地的勘訓(xùn)數(shù)據(jù)根據(jù)戰(zhàn)訓(xùn)基地需要可與市局或分局勘訓(xùn)數(shù)據(jù)整合。

5. 警校部署

警校部署與實(shí)戰(zhàn)部門(mén)有比較大差異，如圖9所示，勘訓(xùn)VR設(shè)備可集中部署在某個(gè)學(xué)院實(shí)驗(yàn)室或分散部署在不同學(xué)院實(shí)驗(yàn)室，其平臺(tái)服務(wù)器不分層級(jí)，可分別部署在學(xué)院，也可集中部署在警校數(shù)據(jù)中心。

（六）應(yīng)用方向

1. 技能訓(xùn)練

在基層單位，勘訓(xùn)VR可以用于日常訓(xùn)練，幫助基層民警提高現(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn)基礎(chǔ)技能。根據(jù)單位或個(gè)人需要，可以選擇不同類(lèi)型刑事案件場(chǎng)景，針對(duì)勘查流程中的不同環(huán)節(jié)，進(jìn)行反復(fù)訓(xùn)練，提高對(duì)勘驗(yàn)流程的認(rèn)識(shí)及刑偵專(zhuān)業(yè)技能與現(xiàn)場(chǎng)分析能力。平臺(tái)實(shí)時(shí)采集訓(xùn)練數(shù)據(jù)，對(duì)受訓(xùn)者綜合能力進(jìn)行評(píng)估，受訓(xùn)者可隨時(shí)查看其結(jié)果，在缺失的技能上進(jìn)行針對(duì)性訓(xùn)練。

2. 集中訓(xùn)練

勘訓(xùn)VR可用于基層單或以分局為單位的集中培訓(xùn)，教官編輯考題，設(shè)置考點(diǎn)分值，規(guī)定訓(xùn)練考核時(shí)長(zhǎng)。在同一時(shí)間，所有參加集中訓(xùn)練的人從所在單位同時(shí)進(jìn)入指定案發(fā)場(chǎng)景，按照考核要求開(kāi)始訓(xùn)練，教官可遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)觀看訓(xùn)練進(jìn)展及考核情況。訓(xùn)練結(jié)束時(shí)，系統(tǒng)生成考核成績(jī)，大數(shù)據(jù)平臺(tái)對(duì)考核成績(jī)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。單位領(lǐng)導(dǎo)可立即查看考核結(jié)果，參加訓(xùn)練的每一個(gè)人可查看自己的考核成績(jī)。

3. 全市大比武

在全市范圍，勘訓(xùn)VR可用于年度大比武，所有參加者可以在自己?jiǎn)挝换蛟谥付▓?chǎng)所參加大比武。大比武時(shí)，同時(shí)進(jìn)入大比武勘驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)，參加大比武勘驗(yàn)考核。市局領(lǐng)導(dǎo)及各分局領(lǐng)導(dǎo)可在中控室，實(shí)時(shí)觀察各單位及指定場(chǎng)所的大比武進(jìn)展情況。

4. 警院學(xué)生實(shí)戰(zhàn)教學(xué)

在警院中，勘訓(xùn)VR可用于學(xué)生勘驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)，老師帶領(lǐng)學(xué)生一同進(jìn)入勘驗(yàn)虛擬現(xiàn)場(chǎng)，進(jìn)行沉浸式現(xiàn)場(chǎng)勘查教學(xué)。老師一邊示范，一邊講解。學(xué)生一邊觀看老師示范，一邊進(jìn)行實(shí)際操作。學(xué)生可在系統(tǒng)配置的教學(xué)模式下，一邊觀看教學(xué)內(nèi)容，一邊進(jìn)行實(shí)際操作練習(xí)。

5. 刑偵專(zhuān)家技術(shù)交流

針對(duì)全國(guó)性大案或疑難案件，勘訓(xùn)VR提供一種有效的技術(shù)手段，刑偵專(zhuān)家從所在單位進(jìn)入案件虛擬現(xiàn)場(chǎng)，與從各地進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)的刑偵技術(shù)人員進(jìn)行沉浸式現(xiàn)場(chǎng)勘查技術(shù)交流，專(zhuān)家一邊示范、分析、講解，其他技術(shù)人員一邊身臨其境進(jìn)行思考，理解專(zhuān)家講解內(nèi)容，學(xué)習(xí)掌握專(zhuān)家刑偵思維方式，提高大案及疑難案件的實(shí)際勘驗(yàn)水平。

6. 戰(zhàn)訓(xùn)基地實(shí)況演練

在戰(zhàn)訓(xùn)基地，勘訓(xùn)VR可用于展示各種類(lèi)型案件現(xiàn)場(chǎng)勘查實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練，參觀者進(jìn)入虛擬現(xiàn)場(chǎng)，身臨其境體驗(yàn)案發(fā)虛擬現(xiàn)場(chǎng)及在其中的勘查操作。同時(shí)展廳可與各單位勘訓(xùn)VR設(shè)備聯(lián)機(jī)，進(jìn)行協(xié)同勘驗(yàn)訓(xùn)練，展示網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同勘驗(yàn)平臺(tái)跨越時(shí)空的實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練。

7. 刑事案件快速偵破

在實(shí)際發(fā)生刑事案件偵查中，對(duì)于案件快速偵破，將來(lái)勘訓(xùn)VR可發(fā)揮作用。通過(guò)專(zhuān)業(yè)3D掃描設(shè)備，對(duì)案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行掃描，生成點(diǎn)云數(shù)據(jù)，再對(duì)案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)痕跡進(jìn)行拍照提取。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行虛擬現(xiàn)場(chǎng)快速建模與搭建，并真實(shí)還原案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)。刑偵技術(shù)人員與刑偵專(zhuān)家進(jìn)入搭建的案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行協(xié)同勘查，為案件快速偵破提供身臨其境的技術(shù)手段。

三、國(guó)內(nèi)外同類(lèi)研究成果的比較分析

勘訓(xùn)VR將VR技術(shù)應(yīng)用到刑偵勘驗(yàn)領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)了虛擬現(xiàn)場(chǎng)沉浸式實(shí)地勘驗(yàn)、痕跡物證可編輯、勘訓(xùn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集、勘驗(yàn)操作回放、嫌疑人行為重現(xiàn)、系統(tǒng)自動(dòng)評(píng)判，實(shí)現(xiàn)了突破與創(chuàng)新，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，技術(shù)國(guó)內(nèi)外領(lǐng)先，與國(guó)內(nèi)外同類(lèi)研究成果相比，在如下幾個(gè)方面，其實(shí)戰(zhàn)性、實(shí)用性和創(chuàng)新性有明顯優(yōu)勢(shì)。

1. 現(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn)?zāi)Ｊ絼?chuàng)新

采用VR技術(shù)構(gòu)建虛擬現(xiàn)場(chǎng)及痕跡物證，所有場(chǎng)景均是實(shí)際典型犯罪現(xiàn)場(chǎng)的真實(shí)還原，受訓(xùn)者在虛擬現(xiàn)場(chǎng)中身臨其境進(jìn)行沉浸式實(shí)地勘驗(yàn)。

2. 勘驗(yàn)實(shí)訓(xùn)考核網(wǎng)絡(luò)化創(chuàng)新

勘訓(xùn)VR平臺(tái)創(chuàng)建虛擬場(chǎng)景庫(kù)、痕跡物證庫(kù)、訓(xùn)練考核庫(kù)等資源，受訓(xùn)者不需長(zhǎng)途跋涉參加集中訓(xùn)練，可超越時(shí)空在所在單位通過(guò)網(wǎng)絡(luò)參加或組織各種勘驗(yàn)訓(xùn)練與考核，實(shí)現(xiàn)勘驗(yàn)實(shí)訓(xùn)考核網(wǎng)絡(luò)化。

3. 勘驗(yàn)技能糾錯(cuò)模式創(chuàng)新

考官不需跟蹤式觀察，勘驗(yàn)訓(xùn)練結(jié)束后，系統(tǒng)自動(dòng)評(píng)判，形成考核成績(jī)，生成勘驗(yàn)操作回放視頻，重現(xiàn)嫌疑人行動(dòng)軌跡。受訓(xùn)者對(duì)照觀看，直觀地找出自己操作中存在的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)受訓(xùn)者勘驗(yàn)技能自主糾錯(cuò)新模式。

4. 勘驗(yàn)實(shí)訓(xùn)考核智能化創(chuàng)新

系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集傳統(tǒng)培訓(xùn)無(wú)法獲取的所有受訓(xùn)者勘驗(yàn)操作數(shù)據(jù)，形成勘驗(yàn)實(shí)訓(xùn)大數(shù)據(jù)，所有受訓(xùn)者訓(xùn)練及考核數(shù)據(jù)上傳平臺(tái)服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)勘驗(yàn)實(shí)訓(xùn)考核智能化，將考核結(jié)果傳輸至綜合管理比對(duì)子系統(tǒng)，建立個(gè)人檔案，為人員精細(xì)化管理提供依據(jù)。

四、實(shí)戰(zhàn)成效分析

勘訓(xùn)VR平臺(tái)已用于實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練共計(jì)1000余人次。如圖10所示，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中提升了現(xiàn)勘人員勘驗(yàn)技能及規(guī)范意識(shí)，大幅度降低了實(shí)地模擬現(xiàn)勘實(shí)訓(xùn)組織者和受訓(xùn)者的勞動(dòng)強(qiáng)度，在節(jié)約人力、物力、財(cái)力與時(shí)間等方面效果顯著?，F(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn)實(shí)戰(zhàn)模擬智能訓(xùn)練平臺(tái)的搭建，打破了傳統(tǒng)訓(xùn)練方式，擴(kuò)展了模擬訓(xùn)練范圍，開(kāi)創(chuàng)了實(shí)訓(xùn)新模式，實(shí)現(xiàn)了勘驗(yàn)實(shí)訓(xùn)的數(shù)據(jù)化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化、個(gè)性化和智能化?？捎糜趥€(gè)人技能訓(xùn)練、單位集中訓(xùn)練考核、警校學(xué)生實(shí)踐教學(xué)、刑偵專(zhuān)家技術(shù)交流、戰(zhàn)訓(xùn)基地演練等，滿(mǎn)足刑偵技術(shù)部門(mén)及公安院校教學(xué)、培訓(xùn)與考核實(shí)際需要，在刑偵技術(shù)領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景，可在全國(guó)公安機(jī)關(guān)刑偵部門(mén)及院校推廣應(yīng)用。

勘訓(xùn)VR提供的實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練，過(guò)程更加高效、評(píng)價(jià)更加客觀，實(shí)施方式更加靈活，可根據(jù)受訓(xùn)者情況，布置不同場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)差異化、針對(duì)性訓(xùn)練?？煽缭綍r(shí)空組織或參加訓(xùn)練與考核，規(guī)模從一個(gè)人到整個(gè)單位甚至全市或更大范圍參加。平臺(tái)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，已申請(qǐng)發(fā)明專(zhuān)利2項(xiàng)、實(shí)用新型專(zhuān)利1項(xiàng)（已授權(quán)）、外觀設(shè)計(jì)專(zhuān)利2項(xiàng)（其中1項(xiàng)已授權(quán)），獲2019年公安部刑事偵查局首屆刑事技術(shù)“雙十計(jì)劃”攻關(guān)創(chuàng)新大賽銀獎(jiǎng)。

五、結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)近兩年的深入研究與探討，一種以新技術(shù)手段展示勘驗(yàn)實(shí)訓(xùn)新理念的平臺(tái)初步形成。受訓(xùn)者佩戴VR頭盔進(jìn)入VR勘驗(yàn)虛擬現(xiàn)場(chǎng)，身臨其境觀察分析現(xiàn)場(chǎng)與案情。在虛擬實(shí)地勘驗(yàn)中，按照勘驗(yàn)規(guī)范流程進(jìn)行勘驗(yàn)，使用各種虛擬勘驗(yàn)工具，發(fā)現(xiàn)痕跡、固定物證、提取痕跡、記錄現(xiàn)場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)了勘驗(yàn)實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練要求的基本流程。在中期評(píng)審會(huì)上，專(zhuān)家對(duì)技術(shù)方向給予了肯定，這一成果是刑偵勘驗(yàn)領(lǐng)域迫切需要的新技術(shù)、新產(chǎn)品、新模式。勘訓(xùn)VR所建立的技術(shù)路線(xiàn)為刑偵技術(shù)人員及現(xiàn)勘民警提供一種身臨其境并富有豐富想象空間與超越時(shí)空的勘驗(yàn)實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練平臺(tái)。

現(xiàn)階段，VR技術(shù)還存在一些瓶頸，如在虛擬場(chǎng)景中有些操作穩(wěn)定性與精準(zhǔn)性欠缺、VR頭盔設(shè)備過(guò)大等，影響用戶(hù)體驗(yàn)。今后，VR技術(shù)將更加成熟，設(shè)備將向著小型化與多樣化發(fā)展。在技術(shù)上繼續(xù)實(shí)現(xiàn)突破，提高操作穩(wěn)定性與準(zhǔn)確性。同時(shí)，制作更多全國(guó)典型及重特大案件系列場(chǎng)景，特別是縱火、爆炸、暴恐等場(chǎng)景，充分發(fā)揮VR技術(shù)優(yōu)勢(shì)。在刑偵專(zhuān)業(yè)細(xì)節(jié)上進(jìn)一步完善，所有勘驗(yàn)點(diǎn)做到更精準(zhǔn)、細(xì)致，保證勘驗(yàn)操作的專(zhuān)業(yè)性，采集虛擬現(xiàn)場(chǎng)中受訓(xùn)者動(dòng)作、操作、觀察、分析等數(shù)據(jù)，形成更豐富的勘訓(xùn)大數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗，創(chuàng)建勘訓(xùn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)人工智能深度學(xué)習(xí)，訓(xùn)練技能診斷等數(shù)據(jù)模型，實(shí)現(xiàn)VR勘驗(yàn)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)智能化，在刑偵專(zhuān)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域深入推廣應(yīng)用。