VR藝術(shù)在智能化消防中的應(yīng)用

崔學(xué)勇 刁俊琴 鄭沛

【摘要】作為專業(yè)建設(shè)的精髓就是把專業(yè)與行業(yè)之間的距離縮短，也就是所謂的兩者無縫對接。vR藝術(shù)是人類進(jìn)步的產(chǎn)物也是技術(shù)革新的趨勢，此項(xiàng)技術(shù)廣泛應(yīng)用于室內(nèi)外裝飾設(shè)計(jì)、娛樂與游戲、教學(xué)培訓(xùn)、電子商務(wù)等領(lǐng)域，技術(shù)的成熟度速度也日益加快。但是與消防行業(yè)的結(jié)合歷來都是非常必要但是卻又發(fā)展緩慢的。動(dòng)畫藝術(shù)、智能化、虛擬互動(dòng)的技術(shù)可以使消防業(yè)務(wù)能力與大眾化宣傳的效果都大大的提高。

【關(guān)鍵詞】vR藝術(shù);虛擬互動(dòng);消防業(yè)務(wù)能力

加強(qiáng)VR技術(shù)與消防行業(yè)的充分融合，使其在原有功能的基礎(chǔ)上充分利用動(dòng)畫專業(yè)的特質(zhì)，使之除娛樂之外，可以更多的服務(wù)于大眾，并承擔(dān)起更多、更重要的社會責(zé)任。如何盡最大的努力減少人員傷亡，為國家和人民把損失降到最低，不僅僅是消防部門的責(zé)任，也是所有國人的職責(zé)。

一、基于虛擬技術(shù)的現(xiàn)狀

虛擬現(xiàn)實(shí)，也被稱為虛擬實(shí)境，是集藝術(shù)、動(dòng)畫、計(jì)算機(jī)技術(shù)、虛擬技術(shù)于一身的新興技術(shù)。虛擬現(xiàn)實(shí)作為近年來極為火熱的科技話題，給人們帶來煥然一新的感官享受。虛擬技術(shù)與購物的結(jié)合產(chǎn)生了巨大的商業(yè)價(jià)值，而本文所研究的是與智能化消防的結(jié)合，更多的是產(chǎn)生造福人類的社會價(jià)值。這就需要政府與相關(guān)部門的大力支持，但現(xiàn)實(shí)的情況是與消防部門的深入合作還非常的少。

動(dòng)畫的產(chǎn)生相對于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來說，誕生的更早一些，早在二十世紀(jì)初就已經(jīng)有了動(dòng)畫的萌芽。美國是VR技術(shù)的發(fā)源地。目前美國在該領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究主要集中在麻省理工學(xué)院（MIT），進(jìn)行虛擬技術(shù)的正規(guī)研究，是研究人工智能、機(jī)器人和計(jì)算機(jī)圖形學(xué)及動(dòng)畫的先鋒，這些都是VR技術(shù)的基礎(chǔ)，也是為后期的動(dòng)畫的轉(zhuǎn)型與領(lǐng)域的擴(kuò)展打下基礎(chǔ)。1991年后，SRI為了減少飛行事故，利用VR技術(shù)對軍用飛機(jī)或車輛駕駛的訓(xùn)練研究，試圖通過仿真技術(shù)來解決此類問題。這是我們研究為了增加消防的訓(xùn)練次數(shù)和增強(qiáng)安全指數(shù)而推廣的虛擬互動(dòng)的理念是如出一轍。這些都為人類的進(jìn)步與發(fā)展做出了卓越的貢獻(xiàn)，也是為了進(jìn)一步的深入挖掘VR的價(jià)值提供了實(shí)踐的基礎(chǔ)。

在實(shí)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究與開發(fā)中，鄰國日本也致力于建立大規(guī)模VR知識庫的研究。另外在虛擬現(xiàn)實(shí)的游戲方面的研究也做了很多工作，特別是結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)之后，這將給公司帶來難以估量的財(cái)富。

中國和一些發(fā)達(dá)國家相比，VR技術(shù)還有一定的差距，但已引起政府有關(guān)部門和科學(xué)家們的高度重視。根據(jù)我國的國情，制定了開展VR技術(shù)的研究。在緊跟國際新技術(shù)的同時(shí)，國內(nèi)一些重點(diǎn)院校，已積極投入到了這一領(lǐng)域的研究工作。

國內(nèi)最早開展此項(xiàng)技術(shù)試驗(yàn)的是掛靠在西北工業(yè)大學(xué)電子工程系的西安虛擬現(xiàn)實(shí)工程技術(shù)研究中心。北方工業(yè)大學(xué)CAD研究中心是我國最早開展計(jì)算機(jī)動(dòng)畫研究的單位之一，中國第一部完全用計(jì)算機(jī)動(dòng)畫技術(shù)制作的科教片《相似》就出自該中心。各大高校以及正準(zhǔn)備加人這一行列對虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的探索研究，足以體現(xiàn)我國對這一技術(shù)的重視以及這一技術(shù)的重要性，相信中國在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的探索工作在不久的將來會取得重大成果。

但是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)并未完全成熟，在實(shí)用性本身所需要的硬件材料成本現(xiàn)階段還是很高。這就需要我們深人了解多維虛擬到底給我們帶來了什么，給智能化消防帶來什么。

近些年，我國的經(jīng)濟(jì)與科技水平都得到了高速的發(fā)展，這兩種因素的發(fā)展推動(dòng)了消防技術(shù)的進(jìn)步。在日益發(fā)達(dá)的城市，共享消防資源，避免火災(zāi)隱患，保護(hù)人民生命財(cái)產(chǎn)安全成為消防業(yè)內(nèi)外人士普遍關(guān)心的主題。在城市消防控制系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和媒體傳播藝術(shù)可因地制宜，其各種監(jiān)控、報(bào)警形式都采取智能化技術(shù)，系統(tǒng)化的解決方案。

二、發(fā)現(xiàn)存在的問題

（一）目前國內(nèi)的虛擬技術(shù)密集在幾個(gè)利潤豐厚的行業(yè)，動(dòng)畫的服務(wù)對象也大都集中在文化產(chǎn)業(yè)，特別是對于應(yīng)用型高校來說，這是一個(gè)極大的誤區(qū)。文化底蘊(yùn)的缺乏使得打造的人才大都處于行業(yè)的中下游層次，動(dòng)畫藝術(shù)的人才培養(yǎng)瓶頸短時(shí)間內(nèi)很難突破。

（二）專業(yè)之間的契合度較差，這也是動(dòng)畫專業(yè)培養(yǎng)人才的初衷與結(jié)果有很大的差距。計(jì)算機(jī)專業(yè)、文化傳媒專業(yè)、動(dòng)畫專業(yè)都是各自為政，獨(dú)立生存。業(yè)內(nèi)專家很容易看到專業(yè)的缺陷，但是，多年來也沒有更好的措施來解決這個(gè)問題。

（三）消防行業(yè)的封閉性的特點(diǎn)，讓科技創(chuàng)新很難融人智能化消防的領(lǐng)域。提出創(chuàng)新大都限于思想層面上，具體的實(shí)施方略嚴(yán)重缺失。

（四）本課題的研究方向與課題的意義不是個(gè)體可以解決的，如何上升到社會責(zé)任和官方合作的層面是面臨的一大難題。

（五）實(shí)驗(yàn)設(shè)備的落后和資金的缺乏也是一大障礙。和游戲有相似開發(fā)過程的研究過程需要合理的資金與人員的分工協(xié)作。最大的問題是資金不足和人才青黃不接，學(xué)校猶如部隊(duì)一樣鐵打的營盤流水的兵，等到學(xué)生有能力參與開發(fā)時(shí)就是離開學(xué)校的時(shí)刻。

三、擬解決的問題及意義

通過參與者本身與虛擬仿真環(huán)境的相互作用，并借助人對所接觸事物的感知和認(rèn)知能力，幫助啟發(fā)參與者的思維，以全方位地獲取虛擬環(huán)境所蘊(yùn)涵的各種空間信息和邏輯信息。這種思路與消防工程的智能化理念是不謀而合的，再加上國家已經(jīng)把消防細(xì)分成了消與防兩個(gè)部分，消是武警消防戰(zhàn)士現(xiàn)場處理安全事故的環(huán)節(jié);防是消防部門與全民共同參與，相互作用的環(huán)節(jié)，是曠日持久的備戰(zhàn)狀態(tài).上述虛擬技術(shù)的特征，增加了互動(dòng)的環(huán)節(jié)，同時(shí)也增加了民眾的參與度。

四、研究意義

本課題主要針對智能化消防和VR虛擬技術(shù)的結(jié)合進(jìn)行探討，以期待VR藝術(shù)在智能化消防方面能夠有更大的收獲。

借助其它相關(guān)學(xué)科的新技術(shù)，推動(dòng)消防科學(xué)的進(jìn)展，使邊緣性的科學(xué)消防變得更加的常態(tài)化。這些進(jìn)步具象的體現(xiàn)在滅火技術(shù)先進(jìn)性的提高上，在對于消防員的訓(xùn)練上、民眾普及消防安全常識上、火情預(yù)警、火場指揮等方面。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、傳感技術(shù)、人體工程學(xué)、人機(jī)交互理論等領(lǐng)域最新成果的不斷出現(xiàn)，以及消防科學(xué)改革和發(fā)展的需要，將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于消防安全，打破比較傳統(tǒng)的模式，是本課題圈定的研究領(lǐng)域。

從虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)人手，仔細(xì)分析虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的類型及構(gòu)成;掌握國內(nèi)外在消防技術(shù)領(lǐng)域引入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r;旨在籍此說明VR藝術(shù)研究和開發(fā)基于智能化的消防安全系統(tǒng)的必要性和可行性。在研究的過程中分模塊具體進(jìn)行虛擬三維模型庫的建立、消防訓(xùn)練子系統(tǒng)、火情監(jiān)控子系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)重要的應(yīng)用方向之一便是三維游戲，而三維游戲也為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展做出巨大貢獻(xiàn)。這種游戲的產(chǎn)生一直以來都是以娛樂為主，這也決定了虛擬現(xiàn)實(shí)的方向發(fā)展。從最初的文字MuD游戲，到二維游戲、三維游戲，再到網(wǎng)絡(luò)三維游戲，游戲在保持其實(shí)時(shí)性和交互性的同時(shí)，逼真度和沉浸感正在一步步地提高和加強(qiáng)。游戲開發(fā)者們在不斷地探索，但是離消防行業(yè)的接軌就差一步。隨著三維技術(shù)的快速發(fā)展和軟硬件技術(shù)的不斷進(jìn)步，在不遠(yuǎn)的將來，真正意義上的虛擬現(xiàn)實(shí)游戲必將不僅僅為人類娛樂，而且在人類生存的領(lǐng)域也能做出新的更大的貢獻(xiàn)。

五、結(jié)束語

總之，我們的專業(yè)建設(shè)也應(yīng)該增加其寬度和廣度，使VR藝術(shù)更好的走人人們的生活，更多的為社會的功能化構(gòu)建承擔(dān)起應(yīng)有的責(zé)任。當(dāng)然，動(dòng)畫藝術(shù)、智能化、虛擬互動(dòng)的技術(shù)這所有的一切都離不開政府的支持。打造和諧社會、安全環(huán)境、科學(xué)生活離不開科技的進(jìn)步與思想理念的提升。VR藝術(shù)是人類進(jìn)步的產(chǎn)物也是技術(shù)革新的趨勢，把此項(xiàng)技術(shù)廣泛應(yīng)用消防領(lǐng)域是一項(xiàng)長期的可持續(xù)性發(fā)展的技術(shù)工程。