三維技術(shù)在消防工作中的應(yīng)用

■ 周燕康

0 引 言

天津“8·12”特別重大火災(zāi)爆炸事故，引發(fā)了筆者對(duì)三維技術(shù)在公安工作中擴(kuò)展應(yīng)用的思考。下面，結(jié)合近年來本人在構(gòu)建港區(qū)三維地圖方面的一些應(yīng)用嘗試，立足實(shí)際、面向?qū)崙?zhàn)，淺談三維技術(shù)在消防工作中的應(yīng)用。

1 危品庫場虛擬化，為日常監(jiān)管和預(yù)案制訂提供依據(jù)

1）?；反鎯?chǔ)速查。通過連接危險(xiǎn)品庫場作業(yè)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，可以即時(shí)查詢?；穾靸?nèi)的?；菲贩N、數(shù)量和存放位置，依靠三維地圖展示地理信息的優(yōu)勢，在地圖上直觀、集成展示。同時(shí)，通過切換篩選、分類、透視等顯示模式，最高效地查明庫存?；废嚓P(guān)信息。

2）?；反鎯?chǔ)預(yù)警。如一旦出現(xiàn)不宜混存或發(fā)生泄漏等事故后對(duì)撲救造成困難等情況，能夠根據(jù)其存放位置和?；贩N類、特性進(jìn)行研判，發(fā)出預(yù)警。

3）?；诽匦运俨?。通過自帶數(shù)據(jù)庫，能夠快速關(guān)聯(lián)到相應(yīng)的危規(guī)號(hào)及處置方案等內(nèi)容。避免因現(xiàn)場破壞、無法聯(lián)系負(fù)責(zé)人造成貽誤戰(zhàn)機(jī)。同時(shí)，可替代部分火情偵察任務(wù)，減少人員傷亡。

4）事故處置參考。根據(jù)?；诽匦?、初起火災(zāi)破壞情況、風(fēng)力風(fēng)向、地理環(huán)境等條件，生成火災(zāi)發(fā)展推演，雖然火災(zāi)發(fā)生后情況變化莫測，但可通過有限元分析軟件、動(dòng)力學(xué)（剛體、流體）軟件等的應(yīng)用進(jìn)行部分保守預(yù)測，從而為滅火救援力量投入、人員疏散、警戒范圍等提供參考。

2 地理信息虛擬化，為水源調(diào)查和還原現(xiàn)場提供條件

1）消防水源調(diào)查。在現(xiàn)有消火栓位置、編號(hào)等內(nèi)容的基礎(chǔ)上，可以進(jìn)一步完善消火栓具體位置，并可在地圖上進(jìn)行測量，獲得較為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。如有足夠資料，可以在地圖上展示整個(gè)消防管路走向、管徑、供水壓力、閥門位置以及消防通道線路，在滅火救援、人員培訓(xùn)等方面提供更直觀、更詳實(shí)的視覺效果。

2）還原現(xiàn)場，推演結(jié)果。無論是滅火救援、交通事故、還是治安、刑偵案件，都會(huì)有現(xiàn)場，通過VR技術(shù)（虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)）進(jìn)行現(xiàn)場再現(xiàn)，能夠?qū)⒏嗟男畔⒅庇^展現(xiàn)。VR技術(shù)能夠精確模擬物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，通過與動(dòng)力學(xué)（剛體、流體）和有限元分析技術(shù)結(jié)合，既可將已經(jīng)發(fā)生的結(jié)果進(jìn)行倒推，再現(xiàn)事故發(fā)生前的狀態(tài)（如交通事故分析），又能通過現(xiàn)實(shí)條件的參數(shù)，模擬得出物體運(yùn)行的結(jié)果并直觀顯示，比如不同煙氣擴(kuò)散方式、液體流動(dòng)產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)壓強(qiáng)等。訪問地址，就可以在網(wǎng)頁上進(jìn)行VR場景控制操作及信息查詢，便于用戶共享，多點(diǎn)查詢。

2）網(wǎng)上展館。通過VR技術(shù)可以將展廳、展館搬到網(wǎng)上，參觀者只需要一個(gè)網(wǎng)址，不必專程來到實(shí)地展館，只需點(diǎn)擊鼠標(biāo)就可以自由瀏覽，可以挑選自己感興趣的物品細(xì)細(xì)觀察，通過鼠標(biāo)轉(zhuǎn)動(dòng)物體，打開關(guān)閉活動(dòng)部件，抑或虛擬操作展覽物品的功能，同時(shí)伴有相關(guān)圖片、介紹文字和聲音。

3）人員培訓(xùn)。虛擬現(xiàn)實(shí)仿真技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)在已經(jīng)十分成熟，在模擬操作大型設(shè)備、模擬裝備、模擬駕駛、模擬手術(shù)等領(lǐng)域已經(jīng)取得很好的培訓(xùn)效果。消防工作中可以利用虛擬技術(shù)制作如模擬泵房、消防車等大型設(shè)備操作、撲救火災(zāi)步驟練習(xí)。而可穿戴設(shè)備與現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)技術(shù)（AR技術(shù)：將現(xiàn)實(shí)世界圖像與虛擬圖像集成）的使用能夠更好地增加模擬培訓(xùn)的效果與體驗(yàn)。同時(shí)，三維技術(shù)通過場景構(gòu)建、動(dòng)畫、特效合成、后期渲染能夠生成逼真的電影級(jí)視頻，對(duì)于已經(jīng)發(fā)生的事故可以制作成教學(xué)片，詳細(xì)分析事故始末與處置過程，從而達(dá)成宣傳、警示和教育的作用。

3 其他應(yīng)用

1）VR網(wǎng)絡(luò)發(fā)布。除了可以用VR制成單機(jī)演示外，還可以輸出為可網(wǎng)絡(luò)發(fā)布版本，用戶只需要