1、武警學院函授畢業論文題目：淺談虛擬現實在消防工作中的應J姓名：趙卓201131730073專業：消防工程單位：消防指揮系十七隊目錄1虛擬現實的概念32 虛擬現實技術在消防工作中的意義43 虛擬現實技術與消防的結合53.1 虛擬現實技術將促進消防訓練改革53.2 虛擬現實技術將帶動消防器材的革新63.3 虛擬現實技術為火災事故調查提供有力依據73.4 虛擬技術規范消防監督執法程序74 培養高素質消防管理人才，加快信息技術研究步伐.8淺談虛擬現實在消防工作中的應用趙卓消防指揮系十七隊摘要：計算機科學技術的進步為提高消防安全水平提供了更多的先進方法和技術，其中計算機虛擬現實技術在消防工作中應用廣泛。

2、虛擬現實技術與消防科學的緊密結合，使消防科學得到了快速的發展。關鍵詞：虛擬現實；消防；信息技術消防是一門涉及社會科學、科學自然、技術科學的多元綜合性邊緣學科，在過去的幾十年里，消防科學技術得到了迅速發展，從基礎研究到應用技術的各個領域取得了令人矚目的成就，但是在高度信息化的時代，涉及到社會生活各個領域的消防工作必然會受到信息化的沖擊。計算機科學技術的進步為提高消防安全水平提供了更多的先進方法和技術，其中計算機虛擬現實技術在消防工作中應用廣泛，虛擬現實技術與消防科學的緊密結合，使我們的消防科學得到了快速的發展。1 虛擬現實的概念虛擬現實也稱靈鏡技術或人工環境。作為一項尖端科技，虛擬現實集成了計算

3、機圖形技術、計算機仿真技術、人工智能、傳感技術、顯示技術、網絡并行處理等技術的最新發展成果，是一種由計算機生成的高技術模擬系統，它最早源于美國軍方的作戰模擬系統，20世紀90年代初逐漸為各界所關注并在商業領域得到了進一步發展1。這種技術的特點在于計算機產生一種認為虛擬的環境，這種虛擬的環境是通過計算機圖形構成的三維數字模型，并編制到計算機中去生成一個以視覺感受為主，也包括聽覺、觸覺的綜合可感知的人工環境，從而使得在視覺上產生一種沉浸于這個環境的感覺，可以直接觀察、操作、觸摸、檢測周圍環境及事物的內在變化，并能與之發生“交互”作用，使人和計算機很好地“融為一體”，給人一種“身臨其境”的感覺。2

4、虛擬現實技術在消防工作中的意義虛擬現實是發展到一定水平上的計算機技術與思維科學相結合的產物，它的出現為人類認識世界開辟了一條新途徑。虛擬現實的最大特點是：用戶可以用自然的方式與虛擬環境進行交互操作，改變了過去人類除了親身經歷，就只能間接了解環境的模式，從而有效的擴展了自己的認知手段和領域。另外，虛擬現實不僅僅是一個演示媒體，而且還是一個設計工具，它以視覺形式產生一個適人化的多維信息空間，為我們創建和體驗虛擬世界提供了有力的支持。由于虛擬現實技術的實時三維空間表現能力、人機交互式的操作環境以及給人帶來的身臨其境的感受，它在火災現場模擬、執法現場的模擬、建筑結構的模擬和消防演練中起到了舉足輕重的作

5、用。隨著計算機硬件軟件技術的發展以及人們越來越認識到它的重作用，虛擬技術在消防工作取得了很好的發展，并且越來越顯示出廣闊的應用前景。虛擬現實技術將使傳統的消防工作產生革命性的改變。3 虛擬現實技術與消防的結合3.1 虛擬現實技術將促進消防訓練改革社會的高速發展，火災事故的日益復雜要求我們在消防訓練工作中，必須按照“練為戰”和“學以致用、戰訓合一”的原則進行消防訓練工作，也就是實戰演練。顯然，每一個單位、場所都進行實戰演練在資金和時間上都是不現實的。虛擬現實技術的發展為我們的演練提供了一個很好的平臺，利用虛擬現實技術對火場進行客觀的模擬，消防訓練可以最大限度地接近實戰，同時減少了人力、物力、財力

6、上的浪費。消防部隊訓練強調要從實戰的需要設置訓練內容，突出快速反應、信息技術、協調作戰，綜合保障的“四能”訓練，在傳統的實戰演練中，雖然能逼真的模擬火災現場的客觀事物，在一定程度上縮短了從操場到火場的距離，但對于作戰人員來說，這種訓練從心理上突破不了從操場到火場作戰存在的實質差距。因為訓練都是按預先設置好的戰術程序進行的，心理上沒有壓力和障礙，傳統實戰演練的結果是戰術得到了提高，而心理素質沒有得到真正的提高。虛擬現實技術使過去以體能、技能和程序化模式相結合的訓練方法轉變為體能、技能、智能和親身體會實戰相結合的仿真訓練模式法，讓作戰人員感覺到像直接進入火災事故現場一樣。我們通過場景模擬技術，動態

7、實時的立體聽覺生成技術，三維定位、方向、觸覺反饋傳感技術，利用計算機對火場的各種參數進行合成處理，按照滅火預案基本的組織指揮程序，把任務以數字的方式反映到人的大腦中，按照各自的分工和職能開展滅火作戰。虛擬現實技術仿真系統的啟動，會使所有的參訓人員覺得身臨其境，他們能夠感受到吞噬人體的火焰噴向自己，能感受到周圍的建筑搖搖欲墜，能聽到被困人群高聲呼喊尋求救助，模擬仿真訓練，一切都在近似實戰條件下進行，消防官兵要憑借自己的思維和判斷，利用自己體能、技能、智能去排除環境下的一切障礙，最大限度地開展施救，把火災危害減到最低程度。應用虛擬現實技術最重要的一點是實施滅火作戰過程中可以完成對指戰人員火場作戰的

8、體能、智能、技能以及心理素質的測試；虛擬現實技術的應用將會大大提高訓練的效能比；虛擬顯示技術的應用將會使全體指戰員積累應付火災的豐富經驗，特別針對一些不能正常開展的劇毒性、危險性課目的訓練，虛擬現實技術的應用可以取得良好的訓練效果。3.2 虛擬現實技術將帶動消防器材的革新虛擬現實技術的應用將使各種消防車輛和器材的技術效能得到更大的發揮，充分挖掘其戰斗潛力。虛擬現實技術還將極大的提高消防車輛駕駛和消防訓練器材的安全系數，消防部隊現在使用的車輛和消防器材，在很大程度上都需要革新，比如解決水帶接頭容易滑落，二節拉梯容易致傷，如何把淘汰的消防車改為器材車，目前消防車的總體結構是否合理，以及當前消防官兵

9、的訓練強度和課目設置都可以用虛擬仿真技術進行測試。虛擬現實技術的應用一方面大大提高器材革新進度，另一方面通過這種信息技術很容易的把我們認為需要改革的東西都變成現實。3.3 虛擬現實技術為火災事故調查提供有力依據在火災事故調查中，會出現一些比較棘手的問題，此時如果單憑主觀的判斷，很容易對整個火災調查工作造成誤導。利用虛擬現實的模擬技術，把各類火災模擬化，建立具有科學性、代表性和客觀性的模型及應變數學模型，同時建立以各類火災煙氣數據為內容的火災數學模型，利用物質的可燃性、燃燒動力學、火焰輻射和燃燒產物的熱化及火災傳播等方面的火災基礎研究成果，建立一套由計算機模擬合成的火災模擬實驗系統2。這樣，既可

10、以節省資源，又能比較客觀。公允地依據采集到的火災初始數據“克隆”出火災原貌，為火災原因認定提供強有力的技術支持。3.4 虛擬技術規范消防監督執法程序為國民經濟建設創造一個良好的消防環境，是國家和法律賦予公安消防機構的職責，每一名執法人員都必須認真履行。但是，由于目前公安消防執法隊伍消除火災隱患的手段簡單，主要依靠經驗執法，往往工作質量不高，火災發生機率較大，應用虛擬技術將使執法手段變得更加科學，所有隱蔽的、潛在的火災隱患，通過計算機技術處理，都會暴露在我們的眼前3。比如，商場內消防通道的數量、位置是否合理，商場高峰期能容納人數及通道吞吐量，都可以進行三維實境的效果試驗。根據商場建筑結構，虛擬現

11、實技術可以找到應急照明指示燈安裝的最佳位置，使逃生者在驚慌之中不會完全無分寸。虛擬現實技術可以根據商場的裝修及堆放物品性質，檢測噴淋系統應付火災的滅火能力。對易燃易爆場所選址、操作程序、工藝流程都可以用虛擬現實技術進行模擬仿真，發現我們容易忽視的安全隱患問題。4 培養高素質消防管理人才，加快信息技術研究步伐人才和技術是當今世界社會經濟增長的兩大因素，二者的發展要相舉并重，消防事業最根本的一項任務就是要服務于社會經濟，消防工作嚴重滯后將迫使消防加快對人力資源和技術資源的培養和發展，培養高素質消防管理人才，加快信息技術研究的步伐，適應于社會經濟增長的需要。培養高素質的管理人才，一方面是通過部隊院校自己培養，這部分人有著豐富的防火、滅火經驗，客觀上大部分基礎工作以及新技術的推廣應用需要這部分人來完成；另一方面要從社會上吸納一批高科技人才，充分發揮