[发明专利]一种面向地震安全教育的虚拟训练与体验方法

说明书

本发明公开了一种面向地震安全教育的虚拟训练与体验方法，采用虚拟地震体验设备，包括：头显设备，包括头戴式显示器、手柄；计算机，与头显设备连接；该方法包括：计算机先将地震科普教育画面传输到头显设备，提供地震科普教育虚拟场景，体验人用手柄在地震科普教育虚拟场景中点击对应的地震科普知识，学习地震科普知识，之后，点击按钮进入地震虚拟场景；计算机将地震画面传输到头显设备，提供地震虚拟场景，体验人用手柄在地震虚拟场景中与虚拟物品交互。本发明方法，利用算法计算地震波，利用地震波模拟出较为真实的地震体验，对地震的还原度更高，能够让人们体验地震来临时的场景，并学会如何逃生和自救。

技术领域

本发明涉及地震虚拟场景技术领域，具体涉及一种面向地震安全教育的虚拟训练与体验方法。

背景技术

随着虚拟现实技术的发展,人们可以在虚拟场景中模拟真实世界并实现人机交互。与传统计算机模拟技术相比，虚拟现实技术所营造的场景更加逼真，用户的参与度更强，这也为公共安全教育提供了一种新思路。

目前大部分虚拟现实游戏的地震模拟是通过简单的动画或者是利用一些辅助插件等进行模拟，模拟的精确性与真实地震并不是十分一致。

本发明利用3D游戏引擎与VR头盔相结合制作地震仿真系统，用视频、动画等形式向体验者科普地震的形成原因，地震时如何自救。并且通过VR游戏的形式体验地震来临的地面的震动、房屋的坍塌、物品的掉落和破碎，并体验如何地震来临时如何躲避及逃生。

发明内容

本发明提供了一种面向地震安全教育的虚拟训练与体验方法，利用算法计算地震波，利用地震波模拟出较为真实的地震体验，对地震的还原度更高，能够让人们体验地震来临时的场景，并学会如何逃生和自救。

该系统利用unity3D引擎并配合HTC vive虚拟头盔进行制作。使用HTC vive手柄进行交互。

该系统包含两个虚拟场景：科普教育场景以及地震体验与逃生场景。

为了逼真还原地震时地面抖动的场景，本系统实现了一种基于unity3d的震动算法用于地震的简单模拟。

一种虚拟地震体验设备，包括：

头显设备，该头显设备包括头戴式显示器、与所述头戴式显示器无线交互的手柄，所述头戴式显示器和手柄均内置有定位模块。两个定位模块能于空间内同时追踪头戴式显示器与手柄的定位系统。该设备满足实现显示虚拟场景和手柄交互的功能的硬件要求。头显设备可采用HTC Vive头显设备。

计算机，与所述头显设备连接。计算机为头显设备提供地震虚拟场景的画面。

一种面向地震安全教育的虚拟训练与体验方法，包括以下步骤：

1)计算机先将地震科普教育画面传输到头显设备，提供地震科普教育虚拟场景，体验人用手柄在地震科普教育虚拟场景中点击对应的地震科普知识，学习地震科普知识，学习完之后，点击按钮进入地震虚拟场景；

2)计算机将地震画面传输到头显设备，提供地震虚拟场景，体验人用手柄在地震虚拟场景中与虚拟物品交互，计算机实时获取头戴式显示器、手柄的反馈信息。

所述的反馈信息包括位置信息、图像信息、按键反馈信息等。

该方法主要分为两个场景：科普教育场景以及地震虚拟场景。在科普教育场景中体验者可以了解到历史上一些著名的大地震，如2008年汶川大地震、2011年日本大地震等。还可以观看地震成因演示视频和如何规避危险和自救的视频。

在地震虚拟场景中，体验者将置身于即将发生地震的公寓。体验者必须及时找到安全的避险场所，如果超过一定时间后没有成功避险则会提示失败。地震结束后体验者须从安全通道进行逃生。