[发明专利]地震应急演练虚拟仿真系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种仿真系统，尤其涉及一种地震应急演练虚拟仿真系统。

背景技术

地震作为小概率事件，大多数干部群众没有经历地震的切身体验。由于受到各种环境因素的限制，我们也不可能采用实际模拟的方式，使每个人均能置身于地震灾害的真实环境中，有时真实感受地震灾害反而不安全，甚至是根本无法提供这种现实的环境。近年来旨在检验政府应急处置程序和反应能力的地震应急演练工作已引起各级政府和有关部门的普遍重视，但这种实战模拟演练涉及部门多、组织难度大、经费需求高。不可能成为常态的演练方式。为此，一些部门采取“桌面演练”形式对预案和假定的应急行动进行推演。这种“纸上谈兵”的方式由于组织方便、经济实用、形式灵活，在一定范围内正在得到广泛采用。但由于“桌面演练”无法提供相对真实的灾害场景和生动的应急背景信息，真实性差，可信度较低。

由于地震破坏现场不规则的建构筑物之间的相互堆叠、覆盖、穿插与牵连，其结构极其复杂，利用计算机模拟现实的先进技术，创造一种险象环生、接近真实的虚拟地震灾害现场环境，首先就是要决解计算机运算中的海量数据处理问题，目前的软件尚不完全具备这样的功能，即使具备一定的功能，也需要高端的硬件设备予以支技，运维成本极高，现有软件技术接口的扩展性差，二次开发的成本相当的高，一般的开发成本都是用秒来计费，缺乏应用推广价值。

目前演练的方式有两种，一种实战演练，一种是桌面演练。地震应急救援实战演练，前期准备工作复杂、涉及的部门多、组织困难、废墟场景搭建的费用高、危险性大。桌面演练是指参演人员利用地图、沙盘、流程图、计算机模拟、视频会议等辅助手段，针对事先假定的演练情景，讨论的推演应急决策及现场处置的过程。这种方式简单适用，但真实性差，可信度较低，很难调动起学员的参与兴趣。

因此，需要建立一个逼真的、具有沉浸感的虚拟地震灾害现场环境，真正做到“看现场、作决策”，避免实战演练所带来的组织协调问题和经费过高的难题，同时，受训者可以实现人机交互，增强真实感和现场感的演练系统，又能克服现有技术中软硬件存在的问题，但现有技术中未见报道。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本发明目的在于提供一种地震应急演练虚拟仿真系统。

本发明为达到上述目的，所采用的技术手段是：一种地震应急演练虚拟仿真系统，包括数据库、连接数据库的资源管理子系统、连接资源管理子系统的演练想定生成子系统、三维视景渲染子系统、建模与仿真子系统、演练记录与回放子系统、虚拟演练评估子系统，以及连接三维视景渲染子系统的沉浸显示与交互子系统和连接三维视景渲染子系统、沉浸显示与交互子系统的多点音频通讯子系统，所述演练想定生成子系统以领域统一的概念描述库为背景，结合自然环境数据进行概念想定建模；然后概念想定模型通过地震灾害想定编辑器，结合实体模型数据，映射到可以运行的仿真想定模型进行仿真运行；所述沉浸显示与交互子系统直接与受训者交互，使受训者能够得到身临其境的临场感，并实时采集来自受训者的交互动作，并将交互动作信息传递给三维视景渲染子系统；所述三维视景渲染子系统实时渲染出不同破坏程度的建筑物分布范围，倒塌建筑物的各种状态、地震次生灾害的发生发展过程、不同虚拟角色的动作情况，并传递给沉浸显示与交互子系统呈现给受训者，接收来自受训者的交互动作信息，并实时做出响应；建模与仿真子系统生成虚拟演练所需要的各种模型，并实时运行这些模型，模型运行的结果提交给三维视景渲染子系统，并接收三维视景渲染子系统的实时反馈信息，根据反馈信息建立新的模型运行结果，再实时提交给三维视景渲染子系统；虚拟演练记录与回放子系统记录受训者的演练过程，并通过资源管理子系统存储到数据库中，或提出存储的受训者演练过程回放；所述虚拟演练评估子系统根据想定的信息与受训者对特定想定的反应，对受训者的能力进行评估，自动判分或评估专家评定。

本发明的有益效果是：本发明可直接应用于地震救援的实战模拟演练、应急预案推演及公众科普教育等活动，为应急救援培训提供可靠的环境支撑，为地震救援相关研究提供数据支撑；提供了丰富的软硬件扩展接口，方便系统向其他应急救援相关领域迁移、扩展；填补了国际地震应急救援领域的一项空白，进一步拓宽了虚拟现实应用的范围。

说明书附图

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明的系统框图；

图2为本发明的演练想定生成子系统框架图。

具体实施方式