VR技術(shù)在犯罪現(xiàn)場分析重建中的應(yīng)用

甘建駿 韓曉華 胡利平 聶勝潔 李立 楊瑞

摘 要：VR（Virtual Reality）即虛擬現(xiàn)實(shí)，是指借助計(jì)算機(jī)及最新傳感器技術(shù)創(chuàng)造的一種嶄新的人機(jī)交互手段。通過VR技術(shù)模擬、演示、還原并建立一個(gè)全方位的立體犯罪現(xiàn)場場景，打造犯罪現(xiàn)場勘驗(yàn)分析的沉浸式體驗(yàn)平臺(tái)，偵技人員可以利用VR眼鏡、PC客戶端和手機(jī)等移動(dòng)客戶端在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)對(duì)平臺(tái)上所構(gòu)建的犯罪現(xiàn)場內(nèi)的場所、尸體、人身、痕跡、物品等進(jìn)行多次的尋找觀察，研判分析犯罪現(xiàn)場、尋找案件突破口。同時(shí)還能廣泛應(yīng)用于刑偵技能演練、專業(yè)培訓(xùn)和庭審質(zhì)證等領(lǐng)域。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí) 犯罪現(xiàn)場勘查 犯罪現(xiàn)場重建

中圖分類號(hào)：TP317 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）07（a）-0001-02

VR（Virtual Reality）即虛擬現(xiàn)實(shí)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)提出 于20世紀(jì)60年代，至90年代起為各界所關(guān)注并應(yīng)用。它的興起為人機(jī)交互界面的發(fā)展開創(chuàng)了新的研究領(lǐng)域，這種技術(shù)的特點(diǎn)在于利用計(jì)算機(jī)生成一種人為虛擬的環(huán)境，這種虛擬的環(huán)境是通過計(jì)算機(jī)圖形圖像構(gòu)成的三維空間，或是把其他現(xiàn)實(shí)環(huán)境編制到計(jì)算機(jī)中去產(chǎn)生逼真的“虛擬環(huán)境”，從而使得用戶在視覺上產(chǎn)生一種沉浸于虛擬環(huán)境的感覺。借助計(jì)算機(jī)通過VR技術(shù)模擬、還原并建立犯罪現(xiàn)場勘驗(yàn)分析平臺(tái)，偵技人員可以利用VR眼鏡、PC客戶端和手機(jī)等移動(dòng)客戶端在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)對(duì)平臺(tái)上所構(gòu)建的犯罪現(xiàn)場內(nèi)的場所、尸體、人身、痕跡、物品等進(jìn)行固定，便于全方位地尋找觀察，研判分析犯罪現(xiàn)場、尋找案件突破口[1]。應(yīng)用于庭審過程中也能更加直觀地對(duì)訴訟各方演示和展現(xiàn)犯罪現(xiàn)場的空間環(huán)境、物證的分布及位置關(guān)系，彌補(bǔ)勘查筆錄、現(xiàn)場照錄像和現(xiàn)場圖的局限和不足。

1 關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)

（1）利用昆明微想智森科技有限公司的三維仿真（3D-S）漫游軟件和VR全景漫游系統(tǒng)720yun平臺(tái)展現(xiàn)實(shí)景的犯 罪現(xiàn)場三維空間實(shí)現(xiàn)無死角的全景漫游。

（2）將高精度圖像轉(zhuǎn)換為海量圖像碎片，瀏覽時(shí)只載入 當(dāng)前視角內(nèi)的圖像碎片，并通過坐標(biāo)關(guān)系組合為無縫的高 精度圖像，從而實(shí)現(xiàn)瀏覽速度獨(dú)立于圖像精度的三維漫 游。

（3）可反映空間場景的三維全景，具有變焦、360°環(huán) 繞、180°俯仰視控制功能，支持大多數(shù)操作系統(tǒng)及絕大多 數(shù)瀏覽器，通過鼠標(biāo)、鍵盤、觸摸等計(jì)算機(jī)輸入設(shè)備實(shí)現(xiàn) 自由的主動(dòng)式游歷。

（4）根據(jù)各個(gè)三維的位置、方向信息生成各三維空間的連接通道，從而形成一個(gè)更大三維群組游歷空間。通過路線指引功能引導(dǎo)用戶進(jìn)行瀏覽，用戶在漫游過程中通過連 接通道漫游到不同的三維空間。

（5）在三維影像空間的相應(yīng)位置加入不同的多媒體資 源，和三維影像空間無縫結(jié)合，可注入的多媒體有視頻流 媒體、Flash動(dòng)畫文件、圖像文件、聲音文件。

（6）通過系統(tǒng)自帶的虛擬模型影像庫，可方便的在實(shí)景 三維中加入各種虛擬物體，使用者還能通過該類庫進(jìn)行自 主建模并加入到全景場景中。

2 實(shí)現(xiàn)方式及途徑

2.1 圖像采集

利用照錄像設(shè)備完成案件環(huán)境各個(gè)獨(dú)立空間的360° 環(huán)繞、180°俯仰高精度圖像采集，對(duì)于關(guān)鍵的重要痕跡物 證進(jìn)行單獨(dú)的細(xì)目照相，全方位客觀記錄固定案件現(xiàn)場。

2.2 后期制作

利用三維仿真（3D-S）漫游軟件通過坐標(biāo)關(guān)系把采集的各個(gè)獨(dú)立空間的圖像數(shù)據(jù)組合為無縫的高精度圖像，根據(jù)各個(gè)三維的位置、方向信息生成各三維空間的連接通道，從而形成一個(gè)完整的犯罪現(xiàn)場三維群組游歷空間。在這個(gè)三維影像空間的相應(yīng)位置加入重要痕跡物證的圖像文件、尸體檢驗(yàn)的圖像文字材料、視頻流媒體、聲音文件、設(shè)置問題等。對(duì)于實(shí)際難以還原或設(shè)置的物品等，采用虛實(shí)三維結(jié)合的手段，通過系統(tǒng)自帶的虛擬模型影像庫，在 實(shí)景三維中加入各種虛擬物體，也可以類庫進(jìn)行自主建模 并加入到全景場景中[3]。

2.3 上傳平臺(tái)

上傳到犯罪現(xiàn)場勘驗(yàn)分析網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，使用者通過登錄網(wǎng)址或點(diǎn)擊鏈接進(jìn)行連接和實(shí)景漫游。

2.4 使用

使用者利用電腦、平板、手機(jī)等進(jìn)入到犯罪現(xiàn)場三維 空間[4]，通過鼠標(biāo)、鍵盤、觸摸等計(jì)算機(jī)輸入設(shè)備實(shí)現(xiàn)自由的主動(dòng)式游歷，在全景的空間漫游過程中，對(duì)犯罪現(xiàn)場進(jìn)行觀察和思考，判斷痕跡物證可能遺留的重點(diǎn)部位，根據(jù)“勘驗(yàn)”所得的情況進(jìn)行綜合研判，完成案件性質(zhì)、犯罪時(shí)間、作案工具、作案過程、作案人刻畫等內(nèi)容的分析推斷。

2.5 演示效果

演示效果如圖1、圖2所示。

3 應(yīng)用與前景

（1）在具體的案偵實(shí)踐工作中，可將截取到的犯罪現(xiàn)場所有相關(guān)信息匯集創(chuàng)建成3D模型，幫助警方對(duì)犯罪現(xiàn)場進(jìn)行還原、展示和分析研判，促進(jìn)開展調(diào)查工作。

（2）該模式打造一個(gè)全新的現(xiàn)場勘驗(yàn)分析模式，具有貼近實(shí)戰(zhàn)、高度還原、深度參與的特點(diǎn)。突破了時(shí)間、空間和參與人數(shù)的限制。不僅能夠滿足案件分析、專家會(huì)診的需要，還能廣泛應(yīng)用于刑偵技能演練、專業(yè)培訓(xùn)、庭審質(zhì)證等領(lǐng)域。

參考文獻(xiàn)

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[3] 賈永生.論犯罪現(xiàn)場及其勘查過程的數(shù)碼影像記錄與信息傳輸[J].鐵道警官高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，2002（4）：46-48.

[4] 高樹輝，汪明松，胡曉光，等.基于PGIS及三維實(shí)景圖像的 案件現(xiàn)場輔助分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].中國人民公安大學(xué)學(xué)報(bào)自然科學(xué)版，2017，23（9202）：21-24.