[发明专利]一种多灾种耦合下的多人交互疏散仿真系统

说明书

本发明涉及一种多灾种耦合下的多人交互疏散仿真系统，其系统包括：控制端模块：用于设置不同的灾害类型、疏散场景、疏散人数与被试人员类型；设置场景亮度、指示标识参数；实时观测执行端输出的实时场景动态和三维疏散路径；执行端模块：用于规划疏散路径，并在疏散中可进行多人互动交互。本发明提供的系统可实现多人同步交互仿真，也为疏散研究提供了更多的思路，可以对团队疏散行为包括协同合作、竞争等相关问题进行研究。本发明可实现多灾种耦合发生；仿真多种不同被试人员类型；实现多种场景。同时，可实时输出时间、被试人员疏散的流率以及被试人员的三维疏散路径。

技术领域

本发明涉及虚拟现实技术领域，具体涉及一种多灾种耦合下的多人交互疏散仿真系统。

背景技术

随着计算机硬件水平的提高，虚拟现实(Virtual Reality(VR))技术逐渐发展起来，越来越多的学者基于VR建立疏散仿真模型并将其作为被试人员疏散行为研究的重要工具。VR技术不仅可以最大限度还原灾害场景，且具有安全性高、趣味性强、可重复使用、成本低的优点。Moussaid等人搭建虚拟现实VR平台研究了瓶颈疏散实验和行人绕障实验，观察到被试人员在虚拟场景中表现出现实生活中的行人典型运动模式，包括右行和出口自组织等行为。Xi等结合博弈技术、计算机编程和消防科学知识设计了一套消防被试人员疏散虚拟现实系统，智能NPC的加入为增强虚拟环境真实感提供了一条新的途径。何高奇等通过设计VR火灾疏散游戏，添加了生命值、任务倒计时等功能，开展实验对被试人员的应急行为进行了评估分析。Bourhim等使用Unity3d游戏引擎和HTC Vive头戴式VR显示器在虚拟环境中建立了一个高层建筑火灾疏散通道的火灾场景模型，并将虚拟仿真的结果与真实火灾的数据信息比较，证实了VR作为火灾研究工具的有效性。

虽然，现存多种不同的基于VR技术的疏散系统，但仍然存在一系列的不足，无法支撑疏散行为的相关理论研究。目前的模拟仿真大都是单人与NPC(Non-Player Character非玩家角色)的交互，对于多个真人之间的交互问题考虑不足。在真实行人疏散时，群体之间的互动，包括合作、竞争现象，都难以通过单人被试的VR场景疏散进行研究。而且，针对多灾种包括地震、火灾、爆炸、恐怖袭击的耦合因素的虚拟仿真疏散尚未进行深入研究。目前基于VR技术的疏散系统的仿真结果都是疏散时间、流率等基本的数据，可供深入分析的三维数据导出未曾实现。而且，包含老年人、中年人、学生、特警等不同被试人员类型的疏散仿真系统尚不存在，包括小学、中学、高中、大学、KTV、电影院、地铁站等多个典型场景随意切换的仿真系统较少。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种多灾种耦合下的多人交互疏散仿真系统。

本发明技术解决方案为：一种多灾种耦合下的多人交互疏散仿真系统，包括：

控制端模块：用于设置不同的灾害类型、疏散场景、疏散人数与被试人员类型；设置场景亮度、指示标识参数；实时观测执行端输出的实时场景动态和三维疏散路径；

执行端模块：用于规划疏散路径，并在疏散中可进行多人互动交互。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

本发明提供的系统可实现多人同步交互仿真，也为疏散研究提供了更多的思路，可以对团队疏散行为包括协同合作、竞争等相关问题进行研究。同时本发明可实现多灾种包括地震、火灾、爆炸、恐怖袭击灾害耦合发生。可仿真多种不同被试人员类型，包括：小男孩、小女孩、老年人、中年人、学生、保安、交警、特警、匪徒以及上班族等，而且，每种类型可设置不同被试人员参数。还可仿真实现多种场景，包括：小学、中学、高中、大学、KTV、电影院以及地铁站等场景。同时，控制端可实时输出时间、被试人员疏散的流率以及被试人员的三维疏散路径。

附图说明

图1为本发明实施例中一种多灾种耦合下的多人交互疏散仿真系统的结构示意图；

图2为本发明实施例中中小学教室的三维示意图。

具体实施方式