消防安全教育虚拟火灾逃生体验舱系统的设计

doi:10.16182/j.issn1004731x.joss.201702030

系统仿真学报 ›› 2017, Vol. 29 ›› Issue (2): 453-461.doi: 10.16182/j.issn1004731x.joss.201702030

• 仿真应用工程 • 上一篇

消防安全教育虚拟火灾逃生体验舱系统的设计

杜宝江¹, 查亮¹, 林灵²

1.上海理工大学机械工程学院,上海 200093;
2.公安部上海消防研究所,上海 200032

收稿日期:2015-05-04 修回日期:2015-07-08 出版日期:2017-02-08 发布日期:2020-06-01
作者简介:杜宝江(1962-),男,山东,硕士,副教授,研究方向为虚拟制造技术、计算机辅助设计及机电一体化;查亮(1990-),女,江苏,硕士,研究方向为虚拟制造技术、计算机辅助设计;林灵(1989-),男,浙江,硕士,研究方向为机电一体化。
基金资助:
公安部创新应用计划(2013YYCXSHXF113)

Key Technology of Fully Immersive Virtual Experience Cabin

Du Baojiang¹, Zha Liang², Lin Ling²

1. University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093, China;
2. Shanghai Fire Research Institute of Public Security Ministry, Shanghai 200032, China

Received:2015-05-04 Revised:2015-07-08 Online:2017-02-08 Published:2020-06-01

摘要/Abstract

摘要： 介绍消防安全教育仿真体验舱的结构,提出一种面向消防安全教育的虚拟火灾逃生系统设计与实现方法,具体讨论了虚拟火灾场景的实现与优化、双虚拟互动平台的契合方法、模型的简化及虚拟场景与PLC控制硬件设备实时通信的方法。实现了面向消防安全教育的虚拟火灾逃生技能训练系统,并应用于消防安全教学体验训练室。应用效果表明：在该虚拟火灾场景中进行逃生模拟,对于提高体验者火灾现场的逃生技能,降低临阵慌乱状况有较为显著的作用。

关键词: 虚拟现实, 火灾逃生, 虚拟仿真, 消防安全

Abstract: The structure of simulated experience cabin for fire safety education was introduced and the design and implementation methods of a virtual fire escape system for fire safety education were proposed, and specifically the specific implementation and optimization of virtual fire scenario, the conjunction method of double virtual interactive platforms and the simplification of model and the method of communication between the virtual scenes and the PLC control hardware devices were discusses. Fire safety education oriented virtual fire escape skills training system was achieved, which was applied in the teaching and experience room for fire safety training. Application results show that: the simulation carried out in the virtual fire escape scene has played a prominent role in improving the escape skills for the experiencing persons in the fire scene and in the reduction of their chicken panic degree.

Key words: Virtual reality, Fire escape, Virtual simulation, Fire safety

中图分类号:

TP391.9

杜宝江, 查亮, 林灵. 消防安全教育虚拟火灾逃生体验舱系统的设计[J]. 系统仿真学报, 2017, 29(2): 453-461.

Du Baojiang, Zha Liang, Lin Ling. Key Technology of Fully Immersive Virtual Experience Cabin[J]. Journal of System Simulation, 2017, 29(2): 453-461.

参考文献

[1] 王安, 孟庆国, 孙爽. 浅析虚拟培训教学法的优势及不足[J]. 商业文化(下半月), 2012, 6(2): 258.
(Wang An, Men Qingguo, Sun Shuang.Analyses advantages and disadvantages of virtual training teaching method[J]. Commercial Culture (second half), 2012, 6(2): 258.)
[2] 李玉忠, 杜慧军. 虚拟现实技术综述与基于Internet的虚拟培训系统设计[J]. 计算机工程与应用, 2002, 38(15): 127-129, 149.
(Li Yuzhong, Du Huijun.A State-of- Art on the Virtual Reality and Design of a VR System Based on Internet[J]. Journal of Environmental Sciences, 2002, 38(15): 127-129,149.)
[3] 郭海. Oculus:当虚拟照进现实[J]. 新经济, 2014, 21(30): 68-69.
(Guo Hai.Oculus: When Virtual into Reality[J]. New Economy, 2014, 21(30): 68-69.)
[4] 刘瑶, 余旭, 黄智兴. 基于Kinect传感器的动态手势实时识别[J]. 西南大学学报(自然科学版), 2015, 32(8): 132-137.
(Liu Yao, Yu Xu, Huang Zhixing.Real-Time Dynamic Hand Gesture Recognition Based on Kinect Sensor[J]. Journal of Southwest University (Natural Science Edition), 2015, 32(8): 132-137.)
[5] 王恒升, 肖鹏, 何清华. 一种数字式控制手柄及其信号仿真[J]. 电子器件, 2005, 28(1): 16-19.
(Wang Heng sheng, Xiao Peng, He Qinghua. A New Digital Joystick and its Signal Simulation[J]. Chinese Journal of Electron Devices, 2005, 28(1): 16-19.)
[6] 王智明. 操纵杆控制范围的扩展[J]. 建设机械技术与管理, 2005, 12(11): 40.
(Wang Zhiming.Joystick Range Extended[J]. CMTM, 2005, 12(11): 40.)
[7] 何岗, 李俊, 张锋. 基于Unity3D的消防3D情景实训系统的设计与实现[J].软件产业与工程, 2014, 5(6): 43-48.
(He Gang, Li Jun, Zhang Feng.Design and Implementation of Situational Fire Simulation training System Based on Unit3D[J]. Software Industry and Engineering, 2014, 5(6): 43-48.)
[8] 邱建松. 基于Unity3d的实时虚拟仿真系统的研究与实现[J]. 电子制作, 2012, 19(12): 11-12.
(Qiu Jiansong.The research and implementation of real-time visual simulation system based on Unity3d[J]. Information Technology, 2012, 19(12): 11-12.)
[9] 林德江, 秦国伟, 王国德, 等. 基于Unity 3D技术的某装备便携式虚拟训练系统研究[J]. 火炮发射与控制学报, 2014, 35(4): 91-95.
(Lin Dejiang, Qin Guowei, Wang Guode.Research on a Portable Virtual Training System Based on Unity 3D technology[J]. Journal of Gun Launch & control, 2014, 35(4): 91-95.)
[10] 黄静, 张红忠. 3DSMAX在虚拟现实中的应用[J]. 测绘与空间地理信息, 2013, 36(2): 124-126.
(Huang Jing, Zhang Hongzhong.Application of 3DSMAX in Virtual Reality[J]. Geomatics & Spatial Information Technology, 2013, 36(2): 124-126.)
[11] 李秀玲. 3dsmax中对渲染速度问题的讨论[J]. 电脑开发与应用, 2012, 25(4): 1-2, 5.
(Li Xiuling.Discussion on Rendering Speed in 3dsmax[J]. Computer Development & Applications, 2012, 25(4): 1-2, 5.)
[12] 孙德辉, 王科, 史运涛. 基于SOCKET编程实现IP传感器的网络通信[J]. 电子测量技术, 2008, 31(9): 97-99, 116.
(Sun Dehui, Wang Ke, Shi Yuntao.IP sensor's network communication based on SOCKET programming[J].Electronic Measurement Technology, 2008, 31(9): 97-99, 116.)
[13] 闫丽华. 彩灯的PLC控制设计[J]. 装备制造技术, 2011, 18(9): 83-84.
(Yan Lihua.Design on the PLC Control of Colored Lantern[J]. Equipment Manufacturing Technology, 2011, 18(9): 83-84.)
[14] 彭秀英, 陈亚, 胡园. 基于PLC控制的气动模拟测量系统的研究设计[J]. 液压与气动, 2010, 34(2): 16-18.
(Peng Xiuying, Chen Ya, Hu Yuan.The research and Design on Aerodynamic System of analogue Measurement Based on PLC Control[J]. Chinese Hydraulics and Pneumatics, 2010, 34(2): 16-18.)

[1]	周晓光, 朱鹏, 张源原, 路欢, 周媛. 六自由度跳伞模拟训练系统设计与实现[J]. 系统仿真学报, 2022, 34(6): 1320-1329.
[2]	许世健, 赵丹, 苏铖宇, 王赋攀, 张晓蓉, 王昉, 吴亚东. 面向流场可视化的沉浸式虚拟现实交互系统研究[J]. 系统仿真学报, 2022, 34(5): 1160-1172.
[3]	吴枫, 刘秀罗, 王佳, 刘阳, 李苏疆, 仲妍. 航天发射可视化仿真分析技术与应用研究[J]. 系统仿真学报, 2022, 34(4): 856-869.
[4]	刘秀罗, 王佳, 吴枫, 刘阳, 张爱良, 王敏. 航天发射数字化合练技术研究与应用[J]. 系统仿真学报, 2021, 33(9): 2227-2233.
[5]	孙佳文, 任鸿翔, 肖方兵, 蒋效彬. 基于虚拟现实的整船仿真训练平台[J]. 系统仿真学报, 2021, 33(9): 2243-2251.
[6]	魏士松, 周正东, 章栩苓, 毛玲, 贾峻山, 刘传乐. 基于桌面虚拟现实技术的航天器虚拟维修训练系统[J]. 系统仿真学报, 2021, 33(6): 1358-1363.
[7]	刘贤梅, 贾迪, 刘芳. 油田多岗位协同操作虚拟仿真培训系统研究[J]. 系统仿真学报, 2021, 33(1): 74-83.
[8]	贾春洋, 邹湘军, 李锦慧, 曾泽钦, 王杰. 虚拟环境下的复杂变速箱交互式装配仿真平台[J]. 系统仿真学报, 2020, 32(9): 1736-1743.
[9]	郭园, 童倩倩, 郑宇铠, 王子琦, 张玉茹, 王党校. 融合多元触觉和沉浸式视觉的可移植VR软件框架[J]. 系统仿真学报, 2020, 32(7): 1385-1392.
[10]	文国军, 夏雨, 王玉丹, 胡自飞, 吴丹. 基于Unity3D的水平定向钻机虚拟实训系统设计[J]. 系统仿真学报, 2020, 32(5): 801-807.
[11]	胡凌燕, 史康柏, 张碧纯, 徐少平. 在线修正虚拟仿真预测的遥操作机器人系统[J]. 系统仿真学报, 2020, 32(2): 247-254.
[12]	孙小添, 肖伯祥, 刘正东. 群体演出活动服装虚拟仿真系统设计与实现[J]. 系统仿真学报, 2020, 32(11): 2282-2287.
[13]	刘畅, 贾金原, 陆一凡, 张乾, 赵磊. 光图树：Web3D动态场景全局光照的协同实时渲染[J]. 系统仿真学报, 2019, 31(8): 1591-1604.
[14]	谭力恒, 马强, 蒋秉川, 李锋. 面向头盔式虚拟现实的OsgEarth立体视觉生成方法[J]. 系统仿真学报, 2019, 31(7): 1290-1299.
[15]	祁彬斌, 朱学芳, 范丽鹏. 基于触觉交互的三维弹性物体形变仿真算法[J]. 系统仿真学报, 2019, 31(11): 2296-2305.

消防安全教育虚拟火灾逃生体验舱系统的设计

Key Technology of Fully Immersive Virtual Experience Cabin

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价