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1、第32卷第1期测绘与空间地理信息Vol.32,No.12009年2月GEOMATICS&SPATIALINFORMATIONTECHNOLOGYFeb.,2009基于虚拟现实技术的高层建筑火灾应急系统的研究张敬宗(北方工业大学建筑工程学院,北京100041)摘要:论述了虚拟现实技术(VirtualReality)的基本概念和优势,采用VRML语言构建了高层建筑火灾应急虚拟现实系统,为参与者提供与真实火灾相接近的演练环境。介绍了整个系统的基本框架及程序设计关键技术。关键词:虚拟现实;高层建筑火灾;VR中图分类号:TP311文献标识码:B文章编号:1672-5867(2
2、009)01-0088-03ResearchonMwww.haobim.comulti-storyBuildingFireEmergencySystemBasedonVirtualRealityZHANGJing-zong(CollegeofArchitecture,NorthChinaUniversityofTechnology,Beijing100041,China)Abstract:Thebasicprincipleofvirtualrealityanditsmeritarediscussed.Multi-storybuildingfireemergencyV
3、Rsystemiscomple2tedwithVRML.Thesystemcanprovidedrillingenvironmentsimilartorealityfireforparticipant.Inthisarticle,thebasicstructureofthewholesystemanditskeytechnologyofitsprogrammerareintroduced.Keywords:virtualreality;multi-storybuildingfire;VR时采取一些救灾措施,把救灾措施的效果逼真地反映给0引言参与者。救护人员可以通过进
4、入这个虚拟的环境,尝试火灾是对建筑结构和人类生命财产安全威胁最大的采取各种各样的救灾措施,从而获得训练。虚拟现实还一种多发性灾害,随着我国经济建设的飞速发展,高层建可以模拟一个已发生的事故,便于调查事故原因,吸取事筑如雨后春笋,拔地而起,给城市建设注入了无限生机。故教训。但是,近几年高层建筑火灾的发生频率有上升的趋势,建1虚拟现实概述筑安全形势仍不容乐观。当今的高层建筑功能复杂、人员密集,现代化设施多,一旦发生火灾,火势发展迅猛,变虚拟现实(VirtualReality,简称VR)技术是指利用人化复杂,影响范围广,往往造成人员伤亡和财产的损失,工智能、计算机图形学、
5、人机接口、多媒体、计算机网络及极易酿成重大灾害事故。有资料统计,在正常情况下,要电子、机械、视听等高新技术,模拟人在特定环境中的视、将一幢30层高,每层有240个人的高层建筑中的人员全听、动等行为的高级人机交互技术。交互性是指“参与[1]部疏散至室外所需的时间约78分钟。可以想象,在火者”利用视觉、听觉、触觉、嗅觉和味觉等感官功能及对灾时,人们逃生心切,惊恐万分,被困人员能否在紧急情话、头部运动、眼睛移动、转身、拾取和放置等人类自然技[2]况下选择正确的撤离路线,熟练找到并使用消防器材进能,对虚拟实体进行交互考察与操作的过程。行自救,取决于人员对建筑物内部结构的熟悉
6、程度和消虚拟环境技术的体系结构可以用图1所示的三个I防安全常识掌握的多少,然而在平时的安全教育中,传统的“三角形”来表示,所谓的3-I即Immersion-Interaction的教育方法很难给人们提供一个与真正的建筑火灾相近-Imagination,指沉浸-交互-构想。这三个I,是VR系的演习环境,人们在遇到火灾时,由于缺乏亲身的感受和统的三个特征。它表示VR系统使人由过去只能从计算实践经验,面对火灾时期极其危险复杂的场面,就很可能机系统的外部去观测计算处理的结果,发展到能够沉浸不知所措,而不能正确运用平时安全教育中学来的理论到计算机系统所创建的系统中;从过去人们
7、只能通过键和方法。虚拟现实技术完全可以模拟一个真正的建筑火盘、鼠标与计算环境中的数字化信息发生交互作用,到能灾和在火灾时期建筑物内的风流和烟流流动情况,并实够利用多种传感器与多维化信息的环境发生交互作用;收稿日期:2008-12-20作者简介:张敬宗(1970-),男,河北唐山人,讲师,硕士,主要从事虚拟现实技术及3S技术的应用研究工作。©1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net第1期张敬宗:基于虚拟现实技术的高层建筑火
