[发明专利]一种基于VR的煤矿安全培训系统

权利要求书

1.一种基于VR的煤矿安全培训系统，其特征在于，所述系统包括：

场景存储模块，用于存储煤矿安全培训的相关三维场景数据，所述三维场景数据用于表征矿场的环境场景信息以及所述矿场的环境场景信息变化方式；

场景演算模块，用于建立三维演算空间，并读取所述场景存储模块中的三维场景数据，根据三维场景数据在所述三维演算空间进行场景演算，生成场景演算结果；

场景输出模块，根据所述场景演算结果进行可视化处理，生成VR视频内容，输出所述VR视频内容；

场景交互模块，用于在所述三维演算空间中建立用户模型，并接收用户控制数据，根据所述用户控制数据生成三维场景数据调节数据，所述三维场景数据调节数据作用于所述三维场景数据。

2.根据权利要求1所述的一种基于VR的煤矿安全培训系统，其特征在于，所述三维场景数据包括：

理论学习场景数据，存储有无特殊事件发生的矿场环境场景数据；以及

应急处理场景数据，存储有特殊事件发生的矿场环境场景数据；

所述特殊事件用于表征矿场安全规范中的安全应急事件。

3.根据权利要求2所述的一种基于VR的煤矿安全培训系统，其特征在于，所述理论学习场景数据与所述应急处理场景数据的数量为多个，多个所述理论学习场景数据分别用于表征不同矿场的环境场景数据；

多个所述应急处理场景数据分别用于表征不同所述理论学习场景数据中的多种所述特殊事件的环境场景信息的变化方式。

4.根据权利要求1所述的一种基于VR的煤矿安全培训系统，其特征在于，所述场景交互模块包括：

用户模型单元，用于在所述三维演算空间中建立用户模型，所述用户模型能够对所述三维演算空间中的所述三维场景数据产生模型干涉作用；

控制接收单元，用于接收对所述用户模型数据的动作控制数据；

控制映射单元，用于根据动作控制数据对所述三维演算空间中的所述用户模型进行动作映射；以及

物理转换单元，用于分析和记录所述用户模型对所述三维场景数据的干涉方式，生成干涉结果，对所述干涉结果进行物理模型解算，生成所述三维场景数据调节数据。

5.根据权利要求4所述的一种基于VR的煤矿安全培训系统，其特征在于，所述用户模型单元具体包括：

躯干子单元，用于模拟人体躯干位置及状态；

抓取子单元，用于模拟人体手部的抓取动作；以及

移动子单元，用于驱动所述用户模型单元的移动。

6.根据权利要求2所述的一种基于VR的煤矿安全培训系统，其特征在于，所述场景演算模块具体包括：

场景选取单元，用于接收场景选取信号，根据所述场景选取信号内容读取所述场景存储模块中的所述三维场景数据；

调节接收单元，用于接收三维场景数据调节数据，根据所述三维场景调节数据对所述三维场景数据进行调节，生成实时场景数据；

场景演算单元，用于根据所述三维场景数据建立三维演算空间，并根据所述实时场景数据对所述三维演算空间中的三维场景数据进行更新，生成场景演算结果；以及

演算输出单元，用于输出所述场景演算结果。

7.根据权利要求6所述的一种基于VR的煤矿安全培训系统，其特征在于，所述场景选取单元包括：

理论场景选取子单元，用于接收场景选取信号以选取理论学习场景数据；以及

应急事件选取子单元，用于接收场景选取信号以选取与所述理论学习场景数据相对应的应急处理场景数据。

8.根据权利要求1所述的一种基于VR的煤矿安全培训系统，其特征在于，所述场景输出模块具体包括：

可视听化转换单元，用于对所述场景演算结果进行可视化处理生成视觉轨道数据和音频轨道数据；

VR输出单元，用于输出所述视觉轨道数据；以及

声音输出单元，用于输出所述听觉轨道数据。