[发明专利]混合现实高仿真战现场急救训练平台及其训练方法

说明书

本发明涉及一种混合现实高仿真战现场急救训练平台及其训练方法，属于虚实结合和训练器具技术领域，由硬件部分和软件部分构成，所述硬件部分包括数据处理系统、实时监控系统、头戴式显示设备、智能射击器械、穿戴式感知器械和操纵手柄，所述软件部分包括3D战场场景模拟系统、3D伤情模拟系统、伤情救治决策系统以及可移动大空间团队协作和虚拟交互系统。所述3D战场场景模拟系统包括地理环境3D模型和战斗场景3D模型，所述数据处理系统包括具有无线通信模块的PC终端。本发明高度模拟战场环境，提供对敌战斗、伤员产生、实施救治和完成战术任务的全流程体验，突出战现场救治决策及团队协作训练，有助于提升战伤自救互救实战化水平。

技术领域

本发明涉及虚实结合和训练器具技术领域，具体涉及一种混合现实高仿真战现场急救训练平台及其训练方法。

背景技术

近年，新兴技术与医学领域的深入交叉融合加速推动着医学教育教学的改革。《新媒体联盟地平线报告：2019高等教育版》指出：移动学习、分析技术、混合现实(mixedreality， MR)、人工智能、区块链和虚拟助理等六项技术将成为促进高等教育与训练的关键技术。其中，MR是指通过计算机、图像处理、人工交互技术等生成的虚实结合的可视化环境，可实现使用者与现实世界和虚拟世界交互以及虚拟世界和现实世界的内容交互。战伤急救训练具有自身的特殊性，如战救技术需要和战术背景结合进行训练、常需要团队协作完成等；同时战伤自救互救很多情况下是由作战人员实施，而作战人员通常没有医学背景，缺乏战现场急救的救治决策知识。

针对战现场急救的特殊性，有必要建立以特定环境(如高原或海岛等)为战术背景、以混合现实为基础的高仿真战伤自救互救训练平台，并提出相应的训练方法，以训练作战人员在战现场急救中快速准确决策和团队协作能力。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种以高原作战为背景的、基于团队协作和移动式混合现实的高仿真战现场急救训练平台。该平台设置有训练和考核2个模式，可实现对受训人员的培训和考核。该平台附带有监测、定位和传输系统，教员可根据需要实时显示或切换不同受训人员的救治操作界面，还可通过上帝视角，显示训练过程中多人协作救治场景整体界面，实现教员对训练过程的观摩、指导、示教和教学需求设计，并提供规范的训练方法进行全流程体验训练，解决了现有技术存在的战术背景与战救训练脱离，受训人员普遍缺乏战术背景下的战现场急救正确决策以及救治过程中的组织实施和团队协作能力不足的问题。

本发明之一通过以下技术方案实现：

混合现实高仿真战现场急救训练平台，由硬件部分和软件部分构成，所述硬件部分包括数据处理系统、实时监控系统、头戴式显示设备、智能射击器械、穿戴式感知器械和操纵手柄，所述软件部分包括3D战场场景模拟系统、3D伤情模拟系统、伤情救治决策系统以及可移动大空间团队协作和虚拟交互系统。

所述3D战场场景模拟系统包括地理环境3D模型和战斗场景3D模型，

所述地理环境3D模型包括地形层、地表层、植被层、建筑层和环境层，用地形层还原训练环境的地形结构及形态，用地表层还原地表形态，植被层还原植被情况，建筑层还原建筑结构和外貌，环境层还原环境光和天气，

所述战斗场景3D模型包括战斗人物、武器装备、战斗协同、战斗氛围营造等；

所述3D伤情模拟系统通过3D次世代建模技术进行伤情的高仿真模拟，对创面的大小、形态和颜色进行1：1仿真，动态伤情则通过设置动态条件触发和调用不同伤情对应动画来呈现，

所述伤情救治决策系统根据自救互救决策流程形成训练体系结构图，然后利用虚幻引擎 UE4提供的可视化图形编辑环境进行编程，用于训练人员战现场急救决策能力使用；