VR应急推演

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虚拟现实应急推演是什么

1、 概述

虚拟现实应急推演是什么 虚拟现实应急推演优势在哪?虚拟现实的产生为应急演练提供了一种全新的开展模式,将事故现场模拟到虚拟场景中去,在这里人为的制造各种事故情况,组织参演人员做出正确响应,今后应急推演将是一个趋势。【1】

 


 

2、 特点介绍

 

防患于未然,是各行各业尤其是具有一定危险性行业(消防、电力、石油、矿产等)的关注重点,如何确保在事故来临之时做到最小的损失,定期的执行应急推演是传统并有效地一种防患方式,但其弊端也相当明显,投入成本高,每一次推演都要投入大量的人力、物力,大量的投入使得其不可能进行频繁性的执行,虚拟现实的产生为应急演练提供了一种全新的开展模式,将事故现场模拟到虚拟场景中去,在这里人为的制造各种事故情况,组织参演人员做出正确响应。

这样的推演大大降低了投入成本,提高了推演实训时间,从而保证了人们面对事故灾难时的应对技能,并且可以打破空间的限制方便的组织各地人员进行推演,这样的案例已有应用,必将是今后应急推演的一个趋势。【1】

 


 

3、 推演优势

 

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仿真性
虚拟演练环境是以现实培演练环境为基础进行搭建的,操作规则同样立足于现实中实际的操作规范,理想的虚拟环境甚至可以达到使受训者难辨真假的程度。

开放性
虚拟演练打破了演练空间上的限制,受训者可以在任意的地理环境中进行集中演练,身处何地的人员,只要通过相关网络通信设备即可进入相同的虚拟演练场所进行实时的集中化演练。

针对性
与现实中的真实演练相比,虚拟演练的一大优势就是可以方便的模拟任何培训科目,借助虚拟现实技术,受训者可以将自身置于各种复杂、突发环境中去,从而进行针对性训练,提高自身的应变能力与相关处理技能。

自主性
借助自身的虚拟演练系统,各单位可以根据自身实际需求在任何时间、任何地点组织相关培训指导,受训者等相关人员进行演练,并快速取得演练结果,进行演练评估和改进。受训人员亦可以自发的进行多次重复演练,使受训人员始终处于培训的主导地位,掌握受训主动权,大大增加演练时间和演练效果。【1】

安全性
虚拟现实作为电力培训中重中之重的安全性,虚拟的演练环境远比现实中安全,培训与受训人员可以大胆的在虚拟环境中尝试各种演练方案,即使创下“大祸”,也不会造成“恶果”,而是将这一切放入演练评定中去,作为最后演练考核的参考。这样,在确保受训人员人身安全万无一失的情况下,受训人员可以卸去事故隐患的包袱,尽可能极端的进行演练,从而大幅的提高自身的技能水平,确保在今后实际操作中的人身与事故安全。

 


 

4、 应用方式

 

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虚拟现实应急推演沙盘

基于Torque引擎开发设计,根据系统的功能需求共划分成8个子系统(如图1所示),分别是虚拟场景组建子系统、模型子系统、角色子系统、粒子特效子系统、GUI界面子系统、场景特性子系统、声音子系统、输入操控子系统等。模拟演练的逻辑实现就是建立在这8个子系统基础之上。

基于虚拟现实技术的应急推演沙盘系统应用方式

(1)根据现场的灾害情况和环境情况(现场监测视频、现场情况汇报、监测仪器数据等),转化为虚拟场景中灾害产生的相关数据,在虚拟场景中产生对应实际现场灾害等级的虚拟灾害场景。

(2)通过对虚拟灾害场景的演示,能够预先知道灾害的发展趋势,从而决定救援实施方案;

(3)在确定救援方案后,可以在虚拟场景中同步演练,检查救援效果,从而决定后续救援实施,如出勤的救援车辆是否足够等。

(4)根据现场灾害变化情况和救援情况,在虚拟场景中同步模拟,决定后续灾害发展和后续救援情况。

 

国内应用

 

VR+应急
两家公司中,华如科技一直从事军事仿真领域,在“VR”的概念火之前“仿真”才是其主要标签;而曼恒数字在此之前的标签是“3D”。【2】

两家公司都不约而同地开始进军VR,其中华如科技做的是“VR+应急”,属于军事转民用,但还是2B的;曼恒数字从专业领域开始涉足娱乐领域,但只是提供解决方案,也还是2B的。

 

他们目前的产品是如何结合消费级VR设备的呢?小编在华如科技公司参观时,体验了该公司为HTC Vive开发的火灾应急演练Demo,其实就是戴着头盔身处一间虚拟的办公室,垃圾桶着火了,你用灭火器将其扑灭;而曼恒数字主要是将其DVS3D开发引擎的内容开始支持Oculus Rift、HTC Vive这些头盔,该公司的产品主要面向行业应用,其中也包括应急模拟演练。

 

华如科技消防应急模拟
实际上,他们的业务可以完全与目前的VR头盔无关。华如主推的产品是一个名为EDS的应急模拟演练平台,在一份介绍该产品的文件中,只有关键技术这块提到了虚拟现实,而且只是6项技术中的一项,另外5项是:EDS仿真引擎、地理信息技术、基于发布订阅的分布式通信、基于SOA的远程监控和多源异构数据集成技术。

EDS包括5个层面:仿真层、虚拟层、资源层、交互层和用户层,VR头盔只在交互层用得比较多。曼恒这边,小编也体验了用VR头盔做的展示,说实话和大屏幕感觉没有差太多,只是一个遮住了你的全部视野一个并没有。所以,近两年使得消费级VR变得十分火爆的一些VR技术,对上述这些可能原本就身处这个领域的公司,并不会带来太多产品上的实际变化。


应急+VR
之所以与其说是“VR+应急”不如说是“应急+VR”,在于应急所包含的东西大得多。在“民用VR赶上军用VR”这篇文章中,从事军事仿真技术的华如科技陈敏杰认为,说民用VR赶上了军事水平是不对的,只能说是低端的赶上了。
“对军事来说是仿真,对民用来说大家更多接触的是VR,而VR只是仿真的一小部分,”他说。“两者相差太大了,比如说导弹的弹道仿真,对蓝方的兵力模拟,CGF等就不是VR。”

 

正如陈敏杰所说,军事领域的VR更强调仿真,应急模拟也是如此。仿真要求虚拟世界的运行要遵循物理规律,例如在VR游戏中(非VR游戏也一样),角色中了一枪只会掉血条,而仿真可能会需要将子弹穿过的路径以及身体实际所受的损伤模拟出来。【2】

在应急模拟中,以火灾模拟为例,更重要的不是用具有沉浸感的方式将火灾现场展示出来,而是将火势会如何蔓延,人员如何疏散按可能发生的真实情况模拟出来。

 

但是VR未来的发展或许可以让应急演练变成全新的样子。想像一下,如果要针对一栋大楼做消防演练,又不可能真的把它点了,这里可以在另一个地方布满空间定位系统,在虚拟世界里将这栋楼模拟出来,用户演练疏散时戴着头盔在着火的虚拟大楼里逃生,甚至可以将灼热和窒息模拟出来。这与目前只是让大家以最快速度下楼相比,体验会是天壤之别。
但是这样的场景实现起来可能还需时日,最大的问题是成本而不是技术,华如负责民用业务的高骞表示如果有土豪愿意砸钱,也是可以做的(如果比真的烧一栋楼还贵,那谁还会做呢)。

至于用HTC Vive模拟灭火器灭火这样的演练,可能会很鸡肋,因为直接生一堆真火,拿真灭火器灭掉还更方便些,成本也低。Nvidia CEO黄仁勋在台北电脑展上表示VR到成熟可能还要20年,其中一个原因就是我们进入的这个虚拟现实并不是按照物理规则来运行。在这一点上,可能还需要让仿真技术变成消费级的产品才行。在此之前,应急模拟可能还会是之前的样子。成本的大幅降低或许已经临近,生产光学追踪摄像头的曼恒表示如果规模够大成本就可以大幅降低,所以一切还是取决于消费级VR市场的规模到底能发展到多大。

 


 

5、 未来前景

 

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虚拟现实技术对于目前而言还是一项较为新兴的技术,而此技术在应急推演应用才刚刚开始,就已经体现出其明显的优势。其主要体现在两个方面。一方面对员工进行培训有一种真实感和全新交互体验。【1】

这种真实的感受是其它任何一种非仿真模型展示手段所不具备的,是对现实的虚拟仿真以及对现实中并不存在的事件进行虚构。另一方面也可以对应急预案的处理流程进行检验和优化。对于应急预案的优化,必须是在模拟的实际应用场景中得到验证,并根据反馈进行优化。虚拟现实技术在突发事件和应急推演的应用,必将是今后应急推演的一个趋势。

 


 

6、 参考资料

1、VR应急推演虚拟现实设备|VR技术|沉浸式虚拟现实 87870 [引用日期2015-10-20]

 

2、是“应急+VR”,不是“VR+应急” 搜狐[引用日期2015-05-12]

 
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