[发明专利]一种具有非线性失真校正的火灾仿真系统和方法

说明书

本发明涉及一种具有非线性失真校正的火灾仿真系统和方法，该系统包括控制器、服务器和仿真室，其中所述服务器还包括非线性失真校正单元，用于获得等高垂直网格的相对位移，并利用该相对位移对仿真室内的投影图像进行非线性失真校正。

技术领域

本发明涉及虚拟现实领域，特别是涉及到一种具有非线性失真校正的火灾仿真系统和方法。

背景技术

目前，火灾研究方法可分为理论分析和模拟研究两种。其中模拟研究可包括计算机模拟和实验模拟。实验模拟研究是一种较为直接的途径。它一方面可以通过观察测量和数据分析来总结具体现象和影响因素间的定量关系，归纳火灾的演化过程机理和规律，另一方面也对从一般原理出发所提出的理论或计算模型进行验证。但由于实验模拟投资大、周期长、人物力消耗较多，难以反复试验。而火灾的计算机模拟正好弥补了实验模拟的这些不足。火灾的计算机模拟依据火灾物理模型研究区域中控制体和数学模型的分类方式，可以分为场模拟、区域模拟和网络模拟三种，特点是费用少，可以灵活调整参数，对于火灾研究有重大的促进作用。但是目前的火灾计算机模拟往往专注于火灾的一个单一环境参数或仅仅包括少量环境参数，没有同时仿真包括温度、烟雾、光照等多种环境参数，并且仿真图像的融合度较低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种具有非线性失真校正的火灾仿真系统及方法，该系统及方法集中模拟火灾发生过程中的多个环境参数。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

一种火灾仿真系统，包括控制器、服务器和仿真室，其中，控制器连接至服务器，用于接受预设输入，并将预设输入发送至服务器；服务器连接至仿真室，根据预设输入确定一项或多项环境参数的信息，并向仿真室发送确定的信息；仿真室具有产生或改变一项或多项环境参数的执行单元，根据服务器发出的信息产生或改变仿真室内一项或多项环境参数；所述服务器还包括非线性失真校正单元，用于获得等高垂直网格的相对位移，并利用该相对位移对仿真室内的投影图像进行非线性失真校正。

所述非线性失真校正包括生成等高垂直网格并将其投射到仿真室内的弧形投影幕布上，包括将该等高垂直网格在投影幕布上拉成视觉效果上的等高垂直网格。

所述非线性失真校正还包括获得等高垂直网格的相对位移，以及利用该新得到的等高垂直网格进行原始图像的纹理映射。

其中，所述环境参数包括仿真室内的图像、仿真室内的温度、仿真室内的烟雾、仿真室内的声音中的一项或多项。

相应地，所述服务器包括场景确定模块、温度确定模块、烟雾确定模块和声音确定模块，分别确定仿真室内的图像、仿真室内的温度、仿真室内的烟雾、仿真室内的声音。

而所述仿真室中的产生或改变一项或多项环境参数的执行单元包括投影仪、加热器、音箱和烟雾机中的一项或多项。

一种火灾仿真方法，该方法包括以下步骤：A)预设仿真室的几何模型和火源参数；B)根据仿真室的几何模型和火源参数，确定仿真室内一项或以上环境参数的信息，所述环境参数包括仿真室内的图像、仿真室内的温度、仿真室内的烟雾、仿真室内的声音中的一项或多项；C)将确定的环境参数信息发送至仿真室的产生或改变一项或多项环境参数的执行单元；D)仿真室的执行单元根据获取信息改变或产生火灾现场的一项或多项环境参数；其中，确定仿真室内的图像信息还包括获得等高垂直网格的相对位移，并利用该相对位移对仿真室内的投影图像进行非线性失真校正。

所述非线性失真校正包括生成等高垂直网格并将其投射到仿真室内的弧形投影幕布上，将该等高垂直网格在投影幕布上拉成视觉效果上的等高垂直网格。

所述非线性失真校正还包括获得等高垂直网格的相对位移，以及利用该新得到的等高垂直网格进行原始图像的纹理映射。