[发明专利]基于虚拟现实的建筑内火灾逃生模拟系统

说明书

本发明公开了基于虚拟现实的建筑内火灾逃生模拟系统，包括虚拟现实装置、数据采集单元、场景构建单元和控制中心；虚拟现实装置包括底座、支柱和横臂，横臂上固定装置，固定装置包括固定台、固定杆和固定绑带；固定台内、且与底座所在平面垂直的方向上设有通孔和限位孔；固定杆的长轴方向一端设有固定绑带、另一端穿过通孔插入限位孔内，固定杆插入限位孔的端部设有限位块，限位块的侧壁与限位孔内壁间隙配合，固定杆的侧壁与通孔内壁间隙配合，且在固定杆上插入限位孔的杆段上套设有压簧动；本发明能够真实的模拟火灾现场逃生场景，且结构简单，固定装置轻便，给人较为灵活、真实的体验。

技术领域

本发明涉及虚拟仿真技术领域，具体涉及基于虚拟现实的建筑内火灾逃生模拟系统。

背景技术

虚拟现实技术是利用计算机模拟产生一个三维的虚拟世界，为使用者提供视觉、听觉、触觉等感官上的模拟，让使用者产生身临其境的感受，可以实时地观察虚拟世界内的事物，并与之进行交互。目前，虚拟现实技术的应用范围非常广泛，且随着技术与科技的发展，虚拟现实技术越来越成熟，开始不如普通人们的生活，如虚拟现实眼镜、虚拟现实跑步机和虚拟现实座椅等。

火灾逃生的相关问题无论在实际应用还是学术研究领域，都很难解决。在实际应用中，对人员消防技能的培训通常采用消防演习的方法，需要耗费较高的人力、物力成本，同时很难为人们呈现类似火灾逃生的场景；在学术研究领域，火灾逃生中人的行为研究一直困扰着很多学者，出于安全考虑，研究人员不能将人置于真实的火灾场景中开展实验研究，因此研究手段受到很大限制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有火灾逃生演练需要耗费较高的人力、物力成本，且真实性较差，演练效果较差，目的在于提供基于虚拟现实的建筑内火灾逃生模拟系统，能够真实的模拟火灾现场逃生场景，且结构简单，固定装置轻便，给人较为灵活、真实的体验。

本发明通过下述技术方案实现：

基于虚拟现实的建筑内火灾逃生模拟系统，包括虚拟现实装置、数据采集单元、场景构建单元和控制中心；

所述虚拟现实装置，包括底座、支柱和横臂，所述底座上设有活动台，所述横臂上固定装置，所述固定装置包括固定台、固定杆和固定绑带；所述固定台内、且与底座所在平面垂直的方向上由外到内依次设有通孔和限位孔，限位孔的孔径大于通孔的孔径；固定杆的长轴方向一端设有固定绑带、另一端穿过通孔插入限位孔内，固定杆插入限位孔的端部设有限位块，所述限位块的侧壁与限位孔内壁间隙配合，固定杆的侧壁与通孔内壁间隙配合，且在固定杆上插入限位孔的杆段上套设有压簧，且压簧开设在限位孔内的限位块和通孔之间，未使用固定装置时，压簧仅承受固定杆、固定绑带和限位块的重力处于自然伸长状态，所述固定绑带用于绑扎固定在用户腰部；用户置于所述虚拟现实装置上并控制自身在虚拟火灾场景中的运动；

所述数据采集单元，用于采集用户的运动信息，并将所述运动信息传送至控制中心；

所述场景构建单元，用于构建预定场所的所述虚拟火灾场景，并采用头戴式显示器呈现虚拟火灾场景；

所述控制中心，用于根据所述运动信息判断用户的逃生行为、并根据所述逃生行为渲染用户在所述预定场所中的逃生场景。

本发明 提供的固定装置用于对为人体提供保护作用，由于限位块与限位孔间隙配合连接、固定杆和通孔间隙配合连接，因此当用户在朝不同方向转动时，固定绑带随人体同时转动，依次带动固定杆和限位块转动，体验感非常灵活；此外，由于限位块和通孔之间设有压簧，人体在做下蹲或跳跃运动时，固定绑带随人体同时上移或下移，依次带动固定杆和限位块上移或下移，压缩或拉伸压簧，因此人体在做下蹲或跳跃运动时，固定杆和限位块随之进行上移或下移，避免对用户体验造成干扰或对用户人体造成负担。

优选地，所述固定绑带通过缓冲带设于固定杆上，所述缓冲带采用泡沫棒。