三維動畫在消防指揮與決策中的應(yīng)用

摘要：通過三維動畫在消防指揮環(huán)節(jié)和決策環(huán)節(jié)的滲入意義開展分析，本文明確了三維動畫的內(nèi)涵及特征，分析了這種技術(shù)在消防指揮環(huán)節(jié)和決策環(huán)節(jié)中應(yīng)用優(yōu)勢，并以四個方面為切入點(diǎn)對三維動畫在消防工作中指揮環(huán)節(jié)和決策環(huán)節(jié)的應(yīng)用方法進(jìn)行探究，旨在為同行業(yè)相關(guān)人士提供參考建議。

關(guān)鍵詞：三維動畫;消防指揮;決策應(yīng)用

前言

在市場經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)蓬勃發(fā)展的現(xiàn)階段，城市建設(shè)的速度不斷增加，規(guī)模不斷擴(kuò)大，越來越多的高層建筑平地而起，這就增加了消防隊(duì)的工作難度，容易對社會大眾造成巨大的損失。在消防工作應(yīng)用三維動畫是現(xiàn)階段炙手可熱的話題，能夠提升消防隊(duì)的指揮能力和決策能力。

一、三維動畫概述

三維動畫（Three-dimensional animation）又被叫做3D動畫，是一種新興的計算機(jī)圖形軟硬件技術(shù)。這種技術(shù)能夠在軟件創(chuàng)建的電腦環(huán)境下，以視頻為載體，將三維空間中物體的運(yùn)動軌跡和運(yùn)動過程以簡潔明了的形式展現(xiàn)出來，3DMAX、AUTOCAD、MAYA是三維動畫常規(guī)的使用工具。三維動畫技術(shù)以自身優(yōu)越的特點(diǎn)使其成為各個領(lǐng)域重要的使用工具，如軍事行業(yè)、電視娛樂行業(yè)、教育行業(yè)、建筑行業(yè)等等，具有精準(zhǔn)性、實(shí)際性和可循環(huán)操作性等優(yōu)點(diǎn)。以制作電視劇廣告為例，將三維動畫技術(shù)應(yīng)用到其中可以豐富電視劇元素，吸引社會大眾的眼球，所以受到了廣大顧客的一致好評;一些抗日電視劇中的爆炸、光效等特效和撞車、虛幻角色等特技也都是三維動畫技術(shù)的“功勞”。

三維動畫具有以下五個特征：一是能夠?qū)a(chǎn)品的特點(diǎn)和功能進(jìn)行全方位的概括;二是三維動畫技術(shù)創(chuàng)造的動態(tài)畫面具有較強(qiáng)的代入感，能夠吸引社會大眾的關(guān)注度;三是這種技術(shù)在修改階段，不需要重新制作，可以僅修改某一個單獨(dú)的部分，降低后期人員的制作難度和時間;四是三維動畫技術(shù)可以將現(xiàn)實(shí)社會中不能展示卻真實(shí)存在的事物或場景展現(xiàn)出來;五是這種技術(shù)使用起來非常便利，可以無限次使用，降低生產(chǎn)成本。

二、在消防指揮與決策中應(yīng)用三維動畫的優(yōu)勢

在國外，三維動畫應(yīng)用在消防指揮工作和決策工作中的發(fā)展非常成熟。但在我國，這種技術(shù)與消防工作的融合研究仍處在較淺顯的程度。社會進(jìn)程不斷加快，火災(zāi)發(fā)生頻率的不斷增加，這些都在告訴我們應(yīng)該需要對這個領(lǐng)域進(jìn)行深入且全面的研究，為火災(zāi)發(fā)生時的緊急救援奠定良好的基礎(chǔ)。在消防指揮工作和決策工作中應(yīng)用三維動畫技術(shù)主要有以下幾個優(yōu)勢：

一是能夠最大程度的保障生命。在開展消防救援的相關(guān)工作時，需要保障消防人員和社會大眾的生命。三維動畫技術(shù)能夠在指定范圍內(nèi)以最快的速度獲取該地區(qū)的火災(zāi)信息，使消防員能夠在實(shí)施救援前準(zhǔn)確判斷需要救援的人數(shù)及建筑物的支撐能力，幫助消防員以最佳的方式開展相關(guān)救援。

二是綜合信息獲取的實(shí)時性。三維動畫技術(shù)可以將室內(nèi)的相關(guān)信息顯示出來，如房屋格局、濕度、火焰強(qiáng)度等等，幫助消防部門實(shí)時獲取準(zhǔn)確的信息。

三是可以幫助消防部門制定決策。在火災(zāi)發(fā)生后，消防部門接到報警信息，會立即啟動救援服務(wù)。三維動畫技術(shù)會以最快的速度對發(fā)生火災(zāi)的地形或房屋建造格局進(jìn)行準(zhǔn)確描述，并根據(jù)事先輸入好的救援方案開展相應(yīng)的救援模擬，找到時間最短、速度最快的滅火方式。再加上消防員對現(xiàn)場實(shí)際的情況判斷，制定相關(guān)的決策，提升決策的有效性。

四是為救援工作的正常開展提供有利的支持。三維動畫技術(shù)能夠?qū)Ω鱾€救援環(huán)節(jié)的救援方式提供科學(xué)性較強(qiáng)的前期規(guī)劃，幫助消防員識別消防救援工作開展的正確性，減少較多傷亡事故的發(fā)生。

五是能夠縮短救援開展的時間?；馂?zāi)一旦發(fā)生，空氣中氧氣的助燃催化反應(yīng)，火情將會在短時間內(nèi)迅速蔓延，這也充分說明了火災(zāi)救援的時間非常重要。三維動畫技術(shù)可以模擬多個復(fù)雜的救援現(xiàn)場，找到解決這些情況的最直接救援辦法和切斷源頭的措施，降低火災(zāi)發(fā)生時消防隊(duì)員的思考時間，保障消防人員和被救助人員的生命財產(chǎn)安全。

三、在消防指揮與決策中應(yīng)用三維動畫的具體策略

三維動畫技術(shù)可以根據(jù)實(shí)景的基礎(chǔ)設(shè)施，在計算機(jī)環(huán)境的輔助下，對火災(zāi)事故發(fā)生的具體形式進(jìn)行分析，將火災(zāi)的發(fā)展效果和控制決策效果展現(xiàn)出來，提升消防中隊(duì)的救援決策能力。消防工作中的指揮和決策能夠以火災(zāi)發(fā)生主體的特征為基礎(chǔ)，以消防中隊(duì)力量等資源的實(shí)際情況為參考，合理調(diào)配區(qū)域內(nèi)資源。這樣不僅能夠提升火災(zāi)救援在特定條件下的救援效果，還能夠增加消防救援的效率，達(dá)到一舉多得的結(jié)果。因?yàn)榛馂?zāi)發(fā)生現(xiàn)場不確定因素較多，指揮人員在總結(jié)決策指揮時需要考慮較多各方面的因素，如火源滅除計劃、同區(qū)域資源調(diào)動應(yīng)用、消防車的基本狀態(tài)等等。其中最為重要的就是火災(zāi)分析能力、火災(zāi)預(yù)測結(jié)果及思維意識的綜合判斷，力爭以最少的人力、物力、財力投入，最短的事件、最有效的救援方案弱化火災(zāi)持續(xù)發(fā)展的可能。在消防工作的指揮和決策中應(yīng)用三維動畫技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)在于分析模擬火災(zāi)火情和制定應(yīng)急救援決策這兩個方面。三維動畫技術(shù)的引入可以提升指揮人員決策的有效性，縮短救援方案的制定時間，并對容易發(fā)生火災(zāi)的地區(qū)進(jìn)行提前預(yù)防。

（一）分析火災(zāi)的危險系數(shù)

在進(jìn)行消防管理的過程中，先需要對指定區(qū)域建筑主體的防火等級進(jìn)行了解，并作為將其作為火災(zāi)預(yù)防預(yù)案制定、配備消防力量的參照標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)發(fā)生火災(zāi)時的必備元素，可以建立建筑主體的火災(zāi)危險系數(shù)概率方程式如下：，其中建筑主體中可燃物質(zhì)的含有率用P（m）表示;可燃物質(zhì)的可燃能力對火災(zāi)發(fā)生概率的影響用表示;周圍環(huán)境的影響因素用P（G）表示。這個模型可以將火災(zāi)結(jié)構(gòu)、可燃物含量和可燃性等等影響因素的具體作用展現(xiàn)出來，計算火災(zāi)發(fā)生的概率。根據(jù)計算后的結(jié)果，在地圖內(nèi)的對應(yīng)區(qū)域以不同顏色進(jìn)行標(biāo)注，顏色越深，危險等級越高，增加火災(zāi)發(fā)生概率的直觀性。

（二）明確火災(zāi)的惡化形式

在消防救援工作中，分析火災(zāi)的惡化形式也是非常重要的。將三維動畫技術(shù)與這種分析工作融合，不僅能夠幫助消防員明確火災(zāi)的動態(tài)發(fā)生過程，還能夠根據(jù)火災(zāi)情況模擬火災(zāi)惡化形式，是決策工作和指揮工作開展的基礎(chǔ)。三維動畫技術(shù)將各個專題的圖形相互疊加，根據(jù)起火區(qū)域的地理位置和報警電話對起火地點(diǎn)進(jìn)行定位，進(jìn)一步確定是否為虛假報警電話。等到確定相關(guān)信息后，指派該區(qū)域的消防人員、救護(hù)醫(yī)院參與到火災(zāi)救援中去。

實(shí)質(zhì)上，模擬火災(zāi)惡化形式中最關(guān)鍵的就是怎樣體現(xiàn)火災(zāi)現(xiàn)場的真實(shí)景象。我們可以將火災(zāi)發(fā)生的根源看做是火焰與相鄰可燃物反映的一系列過程?，F(xiàn)階段，這種模擬火災(zāi)惡化形式多開展于森林火災(zāi)防護(hù)工作和救援工作中，其原因在于森林的燃燒截止比較單一。因此，在針對城市建筑主體的模擬火災(zāi)惡化分析時，既要以傳統(tǒng)的研究模式為基礎(chǔ)，還要將建筑主體自身存在可燃物的影響因素考慮在內(nèi)。

另外，火災(zāi)發(fā)生周邊的環(huán)境影響因素也是需要考慮的，如自然溫度的高低、降雨量大小、風(fēng)速及風(fēng)向等等。這些影響因素都能夠改變火勢蔓延的方向和速度。

（三）制定指揮決策預(yù)案

指揮決策預(yù)案指的是在發(fā)生火災(zāi)時，消防調(diào)度中心需要定位失火地點(diǎn)，并以失火地點(diǎn)及周圍環(huán)境的具體情況在短時間內(nèi)對消防資源和人員進(jìn)行合理調(diào)動，是實(shí)時火災(zāi)救援的重要指揮決策。消防調(diào)度中心的指揮人員需要根據(jù)火災(zāi)形式對消防人員的配備進(jìn)行相應(yīng)的安排，具體做法如下：一是先要對火災(zāi)發(fā)生未知周圍兩公里內(nèi)的消防救援基礎(chǔ)設(shè)施、提供救援工作醫(yī)院的可救助數(shù)量進(jìn)行明確。二是判斷火災(zāi)發(fā)生的原因，是否為易燃易爆物質(zhì)的燃燒、是否為機(jī)關(guān)單位、是否是高層建筑等重點(diǎn)對象。若是重點(diǎn)對象發(fā)生火災(zāi)，需要增加消防工作人員。通常消防部門在出火警的一般任務(wù)時，只需要對應(yīng)的責(zé)任中隊(duì)到現(xiàn)場處理即可。當(dāng)重點(diǎn)關(guān)注對象發(fā)生火災(zāi)時，需要出動該區(qū)域內(nèi)的整個中隊(duì)。消防指揮中心需要根據(jù)三維動畫技術(shù)環(huán)境下制定的緊急消防預(yù)案，對出動人員數(shù)量（指揮人員、滅火人員）、車輛數(shù)量（噴水車、泡沫車）進(jìn)行合理調(diào)控，并以計算機(jī)為載體向消防中隊(duì)發(fā)出出動指令，縮短火勢蔓延的時間。若火勢難以控制，需要增加救援人數(shù)及車輛的數(shù)量，現(xiàn)場指揮人員可以向調(diào)配中心發(fā)出調(diào)動申請，調(diào)動更多的警力參與到救援工作中去。另外，在撲滅火源后，調(diào)動中心的工作人員需要將本次火災(zāi)處理的具體情況及信息輸入到數(shù)據(jù)信息庫中，為后期工作的開展奠定良好的基礎(chǔ)。

依據(jù)火災(zāi)事件發(fā)生的級別，需要匹配制定最佳的應(yīng)對原則和策略，才能夠提升救援工作的科學(xué)性。但火災(zāi)在發(fā)生過程中動態(tài)化現(xiàn)象比較嚴(yán)重，尤其是在接警階段、消防人員未到達(dá)現(xiàn)場階段和消防隊(duì)員已經(jīng)到達(dá)現(xiàn)場階段，這與三維動畫技術(shù)的特點(diǎn)不謀而合，也充分說明了在消防工作決策和指導(dǎo)中應(yīng)用這種技術(shù)是非常必要的。因此，消防隊(duì)需要根據(jù)報警人的報警信息，及時模擬火災(zāi)的發(fā)展趨勢和損失評估，提升人員安排的有效性，優(yōu)化消防對處理險情的能力和速度。

（四）評估火災(zāi)發(fā)生的損失

將三維動畫加入到消防工作的決策和指揮中，能夠幫助消防人員預(yù)測火災(zāi)發(fā)生的損失，繼而制定出最優(yōu)質(zhì)的決策，將減災(zāi)投入控制在最適合階段。同時根據(jù)三維動畫模擬預(yù)測的損失，確定火災(zāi)發(fā)生的等級，提升消防決策的科學(xué)性。因此，消防人員在開展日常管理工作時，需要準(zhǔn)備全面的基礎(chǔ)信息資料，并做好資料的儲備和分析處理，根據(jù)建筑物建造情況實(shí)時更新相關(guān)數(shù)據(jù)。在開展火災(zāi)的救援工作時，可以利用三維動畫技術(shù)呈現(xiàn)疊加火災(zāi)蔓延形式和相關(guān)數(shù)據(jù)后的效果圖，對損失情況進(jìn)行全面評估，需要評估的項(xiàng)目包含經(jīng)濟(jì)損失（直接經(jīng)濟(jì)損失和間接經(jīng)濟(jì)損失）、遇難人數(shù)、建筑物損耗程度等等。

四、結(jié)論

綜上所述，在消防隊(duì)的日常工作中，需要可靠的作戰(zhàn)指揮和作戰(zhàn)決策，才能夠保證消防工作開展的效率。因此，作戰(zhàn)指揮員需要利用三維動畫技術(shù)，對指揮策略和救援決策進(jìn)行虛擬演示，針對虛擬演示中存在的問題進(jìn)行戰(zhàn)略調(diào)整，繼而增強(qiáng)自身的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，為真實(shí)消防工作的開展奠定良好的基礎(chǔ)。

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作者簡介

溫波，男，籍貫內(nèi)蒙古通遼市，出生：1983年4月5日，學(xué)歷：研究生，職稱：講師，研究方向：藝術(shù)學(xué)、三維動畫。