[发明专利]消防情景仿真系统和方法

说明书

本发明提供一种消防情景仿真系统，包括主控制系统、带有加热模块和多个光点的加热衣、构建燃烧时间与燃烧温度对应关系的虚拟火场模块以及位置追踪模块，通过探测所述多个光点以确定所述加热衣在虚拟火场模块中的位置。主控制系统根据燃烧时间得出虚拟火场模块中燃烧物各位置的温度，通过加热衣在虚拟火场模块中的位置，得出所述加热衣至燃烧物的距离，据此折算出所述加热衣需要达到的温度并加热模块将执行加热。本发明还提供对应上述仿真系统的仿真方法，通过该仿真系统和方法，操作者通过身上的加热衣，能够很好地模拟出火灾现场特有的紧急状态，尤其是火势带给人体的温度变化，大大提高了实战模拟的真实度。

技术领域

本发明涉及VR仿真领域，尤其涉及一种消防情景仿真系统和方法。

背景技术

虚拟现实(Virtual Reality)仿真(simulation)技术，或称为模拟技术，就是用一个系统模仿另一个真实系统的技术。虚拟仿真实际上是一种可创建和体验虚拟世界(Virtual World)的计算机系统。此种虚拟世界由计算机生成，可以是现实世界的再现，亦可以是构想中的世界，用户可借助视觉、听觉及触觉等多种传感通道与虚拟世界进行自然的交互。它是以仿真的方式给用户创造一个实时反映实体对象变化与相互作用的三维虚拟世界，并通过头盔显示器(HMD)、数据手套等辅助传感设备，提供用户一个观测与该虚拟世界交互的三维界面，使用户可直接参与并探索仿真对象在所处环境中的作用与变化，产生沉浸感。VR技术是计算机技术、计算机图形学、计算机视觉、视觉生理学、视觉心理学、仿真技术、微电子技术、多媒体技术、信息技术、立体显示技术、传感与测量技术、软件工程、语音识别与合成技术、人机接口技术、网络技术及人工智能技术等多种高新技术集成之结晶。其逼真性和实时交互性为系统仿真技术提供有力的支撑。

传统虚拟仿真消防情景中，使用模拟画面进行交互，体验者在操作演练时仅能模拟一部分空间上的行动，对于消防场景特有的紧急状态，火灾现场的变化、发热场景的变化等无法进行模拟。对体验者而言，模拟的真实性较弱，难以达到仿真效果。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供一种消防情景仿真系统，包括主控制系统，以及

加热衣，包括其内部的加热模块和表面的多个光点；

虚拟火场模块，通过构建燃烧时间与燃烧温度的对应关系，模拟火场中燃烧物的燃烧过程；

位置追踪模块，通过探测所述多个光点以确定所述加热衣在所述虚拟火场模块中的位置；

其中，所述主控制系统根据当前燃烧时间得出所述虚拟火场模块中燃烧物各位置的温度，所述位置追踪模块实时将所述加热衣在所述虚拟火场模块中的位置信息传至所述主控制系统，由所述主控制系统得出所述加热衣至燃烧物的距离；

所述主控制系统根据所述加热衣至燃烧物的距离和所述虚拟火场模块中燃烧物各位置的温度，折算出所述加热衣需要达到的温度，所述加热模块将加热衣加热至需要达到的温度。

可选的，主控制系统通过蓝牙模块发送加热的控制命令给所述加热模块以启动加热程序，将加热衣加热至需要达到的温度。

可选的，所述位置追踪模块为红外光学位置追踪模块，通过三角重构的方法得出多个光点在空间中的位置信息，以计算出所述加热衣在所述虚拟火场模块中的位置。

可选的，所述红外光学位置追踪模块有多个，设置于所述虚拟火场模块的上方。

可选的，所述加热衣内部具有多个加热模块，所述主控制系统根据所述加热衣的不同部位到燃烧物的距离和所述虚拟火场模块中燃烧物各位置的温度，折算出所述加热衣的不同部位需要达到的温度，由多个不同的加热模块对加热衣的不同部位分别进行加热。

可选的，所述多个加热模块分布在所述加热衣的头、手臂，腿、脚和腰等各部位。