[发明专利]一种道路应急抢通VR培训系统

说明书

本发明提供了一种道路应急抢通VR培训系统，该系统主要包括道路地形建模模块，用于获取道路应急抢通三维地形场景；装备建模模块，通过3D建模软件，进行抢通装备的三维建模；抢通VR场景创建模块，用于叠加三维地形和装备模型，再现抢通场景；抢通培训演练模块，利用虚拟现实工具和终端设备，与道路应急抢通三维场景进行人机交互、演练示范。

技术领域

本发明属于道路应急抢通技术领域，尤其涉及一种道路应急抢通VR培训系统。

背景技术

基于灾害的不可预测性，以及我国灾情又十分严重的国情，防灾减灾工作显得尤为重要。防灾减灾工作的重点是最大限度的减少灾害造成的人员伤亡、经济损失和社会影响。灾后的应急救援是减灾工作的关键，如何在灾害发生后，快速有效的开展救援行动，最大限度的挽救被困人员的生命安全是一个重大课题，这需要科研工作者和政府部门的共同努力。

目前道路应急抢通救援演练主要是实地演练，三维虚拟演练很少，而开展“道路应急抢通VR培训”，既能提高救援人员的救援效率，又能够为开发灾害预测系统奠定基础，同时可为灾害应急决策的制定和实施提供技术参考。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种道路应急抢通VR培训系统。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种道路应急抢通VR培训系统，该系统分为四个模块：道路地形建模模块，用于获取道路应急抢通三维地形场景；装备建模模块，通过3D建模软件，进行抢通装备的三维建模；抢通VR场景创建模块，用于叠加三维地形和装备模型，再现抢通场景；抢通培训演练模块，利用虚拟现实工具和终端设备，与道路应急抢通三维场景进行人机交互、演练示范。

作为本发明的优选，所述的道路地形建模模块，通过获取地形的基础地理数据、数字高程模型和遥感影像数据，之后对它们进行编辑、裁剪、提取，然后运用GIS（地理信息系统）软件对所得到的数据进行各种处理，从而实现对该区域的三维地形创建。三维地形创建中，包括三维山体场景、水体场景、沙体场景、道路、公路桥以及公路隧道的创建。

作为本发明的优选，所述的装备建模模块，通过3D建模软件，对抢通装备进行三维建模，包括：绘制样条线、样条分析处理、贴图处理、效果检查和模型优化。装备三维建模中，包括挖掘装备、起重装备、破拆装备、救援装备、侦测装备以及除雪装备的建模。

作为本发明的优选，所述的抢通VR场景创建模块，用数据加载工具加载基础地理数据、数字高程模型、遥感影像数据以及装备三维模型数据，进行三维地形和装备三维模型的合成显示，再现抢通场景。抢通场景创建中，包括地震后道路掩埋场景、泥石流冲毁路基场景、洪水冲断桥梁场景、危化品在隧道爆炸场景以及冰雪路面场景的创建。

作为本发明的优选，所述的抢通培训演练模块，包括可视化模块，再现了道路应急抢通的三维场景和三维装备模型，包括灾害场景浏览功能、抢通路线预测功能；系统漫游培训模块，利用虚拟现实工具和终端设备，使用户达到沉浸式效果体验，包括工程机械演练功能；动画演示模块，利用虚拟现实工具和终端设备，动态再现道路应急抢通装备的搭建和使用过程，使用户达到培训目的，包括应急预案演示功能、抢通案例再现功能。

有益效果：

首先，用VR技术还原真实的抢通场景，对即将参与救援工作的人员进行虚拟现实培训，当学员带上设备，就会进入到真实的场景中，从而学习和应对场景中发生的事件。

其次，运用VR虚拟现实技术对学员进行专业的培训，能够还原静态和动态交互式的环境，让学员置身在这一环境中，能与现实场景相差无几。

然后，将学员带入VR虚拟现实场景中，让他们学会面对所有可能发生的危险，包括地震、洪水、泥石流、火灾、爆炸等不可预估的危险，利用视觉、听觉、触觉等感官体验，完成培训任务，高效提升救援工作的强度，让所有学员在面对即将发生的危险能有自我保护能力和应急救援技巧。