虛擬現實技術在消防戰訓工作中的應用

陳池浩 張余晨

摘要：為了保證社會的正常運行，維持經濟的穩步發展，災害的防治工作越來越受到重視，其中消防部門起到了至關重要的作用。目前我們的日常生活離不開用電、用火，而如果電器操作不當就容易導致火災的形成。根據目前的統計來看現如今火災發生的次數越來越頻繁，這給消防部門也帶來較大的壓力與挑戰。為此應該完善消防安全制度，還需要對我國消防部門綜合實力進行全面的提升，引進國外先進的科學技術、學習國外的消防作戰的經驗，從而提升消防員的實力。本文則以虛擬現實技術為基礎，將虛擬現實的科技引用于消防戰訓工作當中，對其引用的方式和具體的內容進行深刻的探討。

關鍵詞：虛擬現實技術;消防戰訓;應用

社會的不斷發展和城市的快速建設使得我們現如今的生活環境越來越復雜，高樓大廈和大型的化工企業都處于一片土地之上。而在建筑進行裝修和設計的過程中如果沒有按照相關的消防安全規定來執行，容易埋下隱患。復雜的建筑給消防員的工作也帶來了較大的困難。一旦發生火災，由于建筑復雜的地理環境容易拖慢救援的速度。所以在對消防員進行培訓工作時需要根據復雜的環境使消防員積累各種作戰經驗，從而進行全面的消防工作。為此在消防戰訓中引進了虛擬現實的技術，通過模擬的復雜環境使消防員能夠生動地進入情景當中，從而根據不同的災難現場針對性救援，以此來增加消防員的經驗，并且幫助其可以更好地應用到現實的救災當中。

一、虛擬現實技術的概述

虛擬現實科技是利用人工智能、多媒體、計算機等科技的綜合編程使人在特定的區域內可以在視覺、聽覺和動作上都能較為逼真地感受到三維立體的環境。其虛擬現實技術重點是能夠自由自主的根據人們的特殊要求來進行三維模型的建立，從而構造不同的逼真畫面，并且能夠從多方面營造逼真的感受，促使人們沉浸在視覺環境當中。虛擬現實技術在消防和其他多種行業當中都能發揮較大的作用。

二、虛擬現實技術在消防戰訓工作中的意義

在虛擬現實系統當中建立的場景算是虛構的，但其能夠根據不同的地理環境來進行不同三維立體的設計，使消防員在特定區域就能夠感受到不同的環境，從而促使消防員的培訓過程快捷高效，而且也減少了資金的投入。這種高科技的技術一改傳統消防員的訓練模式，不再是模擬真實的火災現場而是用虛擬的方式達到逼真的效果，這不僅可以保證消防員在訓練工程中的人身安全，也能夠減少對環境的傷害。而且虛擬的現實技術可以營造許多人為無法設計出來的特殊火災現場，這也能夠極大程度地增加消防救援人員的見識與作戰經驗。

不僅如此，虛擬現實技術可以促使消防員的體能、技能的訓練轉變為與智能相結合的訓練模式，從而在加強消防作戰人員綜合素質的同時也能促使其在不同的火災現場通過自身思考快速地判斷并制定出作戰的具體方案。這種情景的模擬技術容錯率較高，消防作戰人員可以在這種虛擬環境進行不斷的培訓、不斷的嘗試，在不同的、反復的試驗中總結出最佳經驗。將虛擬現實技術運用于消防戰訓當中的重點則是其可以提高消防作戰人員的智能，并且逼真的模擬虛擬現場也能夠考驗消防人員的心理素質。其可以在減少資金消耗的同時最大程度地豐富消防人員的作戰經驗，增強其救火的綜合技能水平。

最為重要的是，在消防戰訓工作當中引用模擬現實的技術可以營造不同的火災現場，從而使消防人員在訓練的過程當中總結出相應的作戰經驗并能夠提前制定全面的滅火預案。而且逼真的建筑環境促使消防人員在現實的滅火現場也可以高效率的進行作戰，從而提升消防人員整體的滅火水平。傳統的消防預案通過文字描述和二維平面圖來展現建筑結構內部。這種消防預案無法將結構建筑內部的具體情況與結構進行展示，導致在真實的作戰當中消防人員沒有辦法及時的去對火災現場的人員進行疏散，對火災的蔓延情況進行及時地評估。虛擬現實技術不同于傳統的消防預案，這種技術可以清晰地將復雜建筑內部的結構特點進行生動的呈現，根據三維立體的構造圖可以直觀的對建筑內部的結構進行分析與預測，從而盡可能的減少隱患的發生。

進行真實模擬的火災現場訓練的方式容易增加消防工作人員培訓的成本，并且模擬訓練過程中的火焰和煙霧有較大的安全隱患，如果控制不當容易導致安全事故的發生，從而使訓練過程中的消防人員的人身安全得不到最大程度的保障。而通過虛擬現實技術則能夠有效地對這些問題進行解決，并且可以構造出現實無法進行模擬但是又較為特殊的火災，如化學泄露、化學藥品爆炸等。對于煤礦內的火災現場，由于其地理環境的特殊，消防人員對這種環境的救災經驗不足，從而容易導致真實救援過程當中出現慌亂的情況。而通過三維立體模型的建設能夠增強消防人員對于礦井地理環境的認識，提高其在這種特殊環境下的應急能力。

三、虛擬現實技術在消防戰訓工作中的系統設計

虛擬現實技術可以從視覺聽覺等多個方面使人們通過三維立體的模擬環境感受到最真實的情境。在進行系統設置的過程中首先就是對三維立體模型進行建立，這需要運用到多種技術模擬的軟件。進行三維立體中的場景制作的時候也需要建立起模型。為了使所建立的系統可以在消防訓練的過程中幫助消防工作人員提高自身的作戰能力，在進行模擬制作的過程當中應該根據真實的場景來進行極大程度的復制。對于綠化的設置、路徑的移動、一些互動性的操作，應該經過反復實驗之后才可以建立起3D場景，這樣才能最大程度地保證消防人員在模擬系統中有最為真實的感受。

三維立體模型的可視化需要結合VR技術和多媒體，建立這種可視化的虛擬環境可以通過計算機內部的數據公式來進行數據的轉換。為了提高建設模擬的效率可以進行二次開發模型，即在原有模型的基礎上通過改變相應的參數而建立起全新的模型，這種方式可以有效地節約數據資源，并且技術人員也可以通過以往建立模型的經驗設計出較為基礎常用的模型和數據庫，這種方式也有助于提高三維圖形應用數據系統的管理，能夠使所建立的系統內容更加的豐富。

在消防戰訓工作中進行虛擬現實技術的系統設計不僅需要極大程度地模擬現實的火災救援現場，也應該盡可能地去分析虛擬救援現場當中消防員的各種作戰情況，根據其綜合的作戰素質和相應的評價方式并通過計算機的計算來對消防人員模擬的訓練過程進行評價。這種運用計算機的評價模式相比于人工評價而言效率更高，同時也能夠觀察到可能人為評分時無法發現的細節。而且計算機的評價更加的全面、公正。不僅如此，通過分析消防員對不同的火災區域的救援情況能夠有針對性地發現消防人員在救災過程中的優缺點，進而可以幫助消防人員在今后的訓練當中提升個人所欠缺的能力，便于之后有傾向性的進行訓練。這種針對性的評價方式可以全面提高消防人員的救援水平。

四、結語

綜上所述隨著城市的不斷建設，各種復雜的建筑紛紛出現，而且電力的發展也使得用電較為普遍，但各種安全隱患也隨之蘊藏其中。在這種較為復雜的現實環境之下加強消防人員的工作經驗顯得尤為重要，為此運用虛擬現實技術可以在營造多種真實救災現場的同時，極大程度地減少資金的投入，并且可以全面地分析消防人員在訓練過程中的綜合實力，有針對性地提高消防人員的自身能力。虛擬現實技術也可以提前對各種滅火方式進行預案，從而使消防人員能夠更好地保護人民的安全。

參考文獻：

王云鵬.虛擬現實技術在消防戰訓工作中的應用探討[J].消防界（電子版），2016（9）：32-32.

張亮.全景技術在消防戰訓工作中的應用[J].水上消防，2016（4）：12-14.

劉林，黃瑋.淺談虛擬現實技術在構建“數字消防”中的應用[J].數字石油和化工，2010（7）：118-120.