[发明专利]一种基于VR技术的虚拟消防体验方法

说明书

本发明公开了一种基于VR技术的虚拟消防体验方法，采用虚拟消防体验设备，包括：头显设备；手势识别组件；计算机；具体方法包括：计算机先将消防画面传输到头显设备，提供虚拟消防场景，体验人用手柄或手势识别组件在虚拟消防场景中与虚拟物品交互，手势识别组件获取手的图像信息，转化成在虚拟场景中手各节点的位置信息，手各节点的位置信息通过减少手部模型抖动的算法矫正，计算机实时获取头戴式显示器、手柄、手势识别组件的反馈信息。本发明减少消防安全教育的成本、提高消防安全教育的安全性、增加消防安全教育的趣味性。

技术领域

本发明涉及虚拟消防体验领域，具体涉及一种基于VR技术的虚拟消防体验方法。

背景技术

近年来，消防安全教育一直是各界关注的重点。建立在课本、教育视频和安全演习的教学方式都比较单调，无法达到理想的教学目的。在此之上建立的消防安全体验馆，提高了趣味性，然而体验馆的建设需要大量的设备以及比较大的占地面积，总的来说成本比较高，逃生练习演戏的时候有发生踩踏等安全事故的可能，存在一定危险性。

随着计算机硬件技术的发展，虚拟现实技术也愈加成熟，将虚拟现实技术应用到教育领域成为一个比较热的研究方向。借助虚拟现实技术，模拟虚拟的教学情景，对知识的要点进行详细讲解，总结理论及概念，对学习者从感官方面进行引导，以一种主动交互的方式，在引导和探索的过程中去学习到相关的知识和技能，不仅能激发学习者的学习兴趣以及创新意识，还能够使学习者充分发挥自己的想象能力，达到教学目的。

现阶段基于红外相机的手势识别组件在在识别手势并传输手势数据时，若工作光线较差，如有其他红外设备工作，由于手势数据存在误差(人手的自然抖动会被放大)，手的模型接收数据后会出现抖动现象，这会影响用户的操作体验。

发明内容

本发明公开了一种基于VR技术的虚拟消防体验方法，其目的在于使用先进的虚拟现实技术，减少消防安全教育的成本、提高消防安全教育的安全性、增加消防安全教育的趣味性。

为了实现上述目的采用以下技术方案：

一种虚拟消防体验设备，包括：

1)头显设备，该头显设备包括头戴式显示器、与所述头戴式显示器无线交互的手柄，所述头戴式显示器和手柄均内置有定位模块。两个定位模块能于空间内同时追踪头戴式显示器与手柄的定位系统。该设备满足实现显示虚拟场景和手柄交互的功能的硬件要求。头显设备可采用HTC Vive头显设备。

2)手势识别组件，所述手势识别组件内置定位模块。手势识别组件可采用leapmotion体感控制器或者Fingo手势识别组件。Fingo手势识别组件，使用红外相机跟踪用户的手势，通过手势识别算法实时识别用户的手势，通过对不同手势的定义，可以实现通过手势来操控虚拟人物在虚拟场景中的移动和与虚拟物体的交互。

3)计算机，与所述头显设备和手势识别组件连接。

计算机先将消防画面传输到头显设备，提供虚拟消防场景，体验人用手柄或手势识别组件在虚拟消防场景中与虚拟物品交互，计算机实时获取头戴式显示器、手柄、手势识别组件的位置信息、图像信息、按键反馈信息等。

虚拟消防体验设备，使用虚拟现实技术；具有比较完善的消防安全知识点教学；具有多种场景可体验；具有多种交互方式选择，包括手柄交互，裸手手势交互；对用户的练习结果进行评价分析帮助用户更好的掌握消防安全知识。

虚拟消防场景包括消防安全知识学习场景、消防设备的练习场景、火灾逃生场景、安全隐患排查场景、评价场景。

消防安全知识学习场景用于学习消防安全知识，包括生活消防安全常识、消防图标的识别知识、消防设备的使用知识。

消防设备的练习场景用于学习并练习消防器材的使用，包括灭火器、安全绳、灭火毯等的使用练习。