[实用新型]一种消防虚拟现实教学训练和体验系统

说明书

本实用新型涉及消防设备技术领域，具体是一种消防虚拟现实教学训练和体验系统，包括中控模块、场景数据服务器、环幕模块、动作捕捉设备及协同操作子系统，所述场景数据服务器用于储存场景数据，并且将场景数据发送到所述中控模块；所述环幕模块用于通过所述中控模块接收所述场景数据服务器的数据，并生成三维火灾事故虚拟场景；所述动作捕捉设备用于实时追踪使用者的动作信息；所述协同操作子系统用于使用者通过第三人称形式扮演指挥员和消防员进行模拟消防救援。本实用新型提供一种消防虚拟现实教学训练和体验系统，具有成本低、拓展性宽、虚拟真实感高的优点，而且能够多人、多角色协同演练操作。

技术领域

本实用新型涉及消防设备技术领域，具体是一种消防虚拟现实教学训练和体验系统。

背景技术

灭火和应急救援是消防战训工作的重要内容之一。近年来，火灾和各类事故的多发性、突发性、复杂性和危害性，使得抢险救援任务的艰巨性日显凸出。针对重点目标，制定全面的应急预案，并以此开展灭火救援技战术训练，是提高消防部队临场实战能力的有效途径。

随着建模与仿真技术的快速发展，消防救援模拟训练以其特有的优点越来越受到消防部门的重视。计算机模拟不再仅仅是火灾科学基础研究的主要手段，也为模拟真实灾害环境下的抢险救援组织指挥，增强消防救援队伍对突发事故现场的临场处置能力，提供了重要技术手段。但是目前的计算机消防模拟成本高，如果实现逼真还原现场画面，所需的费用大大增加，不利于消防模拟的发展；建模与仿真的技术相当复杂，当系统出现故障时，维护困难而且成本高；由于传统的三维动画按照预先设定剧本制作，其内容一旦制作完成，就被固定了，不支持外部的交互操作，完全无法满足本项目的交互式训练要求；演练操作相对单一，只能由一人进入模拟画面，无法提高协同指挥的训练效果。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种消防虚拟现实教学训练和体验系统，具有成本低、拓展性宽、虚拟真实感高的优点，而且能够多人、多角色协同演练操作。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种消防虚拟现实教学训练和体验系统，包括中控模块、场景数据服务器、环幕模组、动作捕捉设备及协同操作子系统，

所述中控模块分别与所述环幕模组、所述场景数据服务器、所述动作捕捉设备及所述协同操作子系统通讯连接；

所述场景数据服务器用于储存场景数据，并且将场景数据发送到所述中控模块；

所述环幕模组用于通过所述中控模块接收所述场景数据服务器的数据，并生成三维火灾事故虚拟场景，所述环幕模组以声音、运动、行为、粒子系统物理、数学模型为基础，用于实现音效模拟、消防车辆装备模拟、消防人员行为模拟、燃烧模拟、爆炸模拟、烟火模拟；

所述动作捕捉设备用于实时追踪使用者的动作信息，并将动作信息传递到所述中控模块，所述中控模块将获得的信息作用于所述环幕模组；

所述协同操作子系统用于使用者通过第三人称形式扮演指挥员和消防员进行模拟消防救援。

进一步地，所述环幕模组包括显示屏幕、投影机、仿真融合装置及视景驱动装置，所述显示屏幕为210度的环形显示屏幕，所述仿真融合装置用于对所述显示屏幕几何校正；所述景驱动装置用于投影机的驱动。

进一步地，所述环幕模组设有安全检测装置，所述安全检测装置与所述中控模块控制连接，并用于将所述环幕模组的自检信号传递到所述中控模块，所述中控模块控制所述环幕模组电源的开断。

进一步地，所述动作捕捉设备包括红外动作捕捉摄像头及定位穿戴设备，所述红外动作捕捉摄像头用于将捕捉到所述定位穿戴设备的位置信号和动作信号传递到所述中控模块，所述中控模块将其信号反馈到所述环幕模块，所述环幕模块更新虚拟场景画面。