虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在消防戰(zhàn)訓(xùn)工作中的運(yùn)用研究

唐敏

（四川消防救援總隊(duì)成都支隊(duì)金堂大隊(duì)，四川成都 610000）

0.引言

消防部門為了更好地控制火災(zāi)輿情，保證社會(huì)的穩(wěn)定和諧，就必須在工作過(guò)程中廣泛開(kāi)展消防戰(zhàn)訓(xùn)演練，通過(guò)對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的合理應(yīng)用，來(lái)提升消防救援人員的實(shí)戰(zhàn)能力，在幫助其積累實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，全面提高消防部門對(duì)于火災(zāi)救援的成功率和基本效率。

1.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在消防戰(zhàn)訓(xùn)工作的重要意義分析

1.1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)有利于提升消防戰(zhàn)訓(xùn)工作的規(guī)范性和系統(tǒng)性

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，就是一種通過(guò)對(duì)人工智能技術(shù)、多媒體技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)手段的利用，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)特定場(chǎng)景中視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、嗅覺(jué)以及動(dòng)態(tài)模擬的高級(jí)人機(jī)交互技術(shù)手段。因此在消防戰(zhàn)訓(xùn)工作中，通過(guò)對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)火災(zāi)場(chǎng)景的仿真再現(xiàn)，消防工作人員沉浸其中不但能夠?qū)崟r(shí)感受到火災(zāi)的發(fā)展形勢(shì)，而且能夠身臨其境對(duì)火場(chǎng)的危急性進(jìn)行實(shí)景體驗(yàn)。在此過(guò)程中，消防救援人員既能夠?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)消防演練過(guò)程中對(duì)與滅火工作流程的全面掌握，同時(shí)也能夠在火場(chǎng)作戰(zhàn)中實(shí)現(xiàn)自身智力、經(jīng)驗(yàn)及心理素質(zhì)的提升。不但滿足了火場(chǎng)救援中對(duì)執(zhí)行預(yù)案的貫徹落實(shí)，而且大大增強(qiáng)了戰(zhàn)訓(xùn)演練的效能比[1]。

1.2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)有利于降低消防戰(zhàn)訓(xùn)工作過(guò)程中的危險(xiǎn)性

在傳統(tǒng)的火災(zāi)作戰(zhàn)演習(xí)中，往往需要通過(guò)對(duì)煙霧及著火效果的模擬，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)火場(chǎng)實(shí)景的布置。這種戰(zhàn)訓(xùn)方式不但需要高額的成本支出，同時(shí)在火焰燃燒的過(guò)程中，也極易因不可預(yù)知因素而引發(fā)火災(zāi)事故，從而威脅救援人員的生命安全。而通過(guò)對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用，則大大減弱危險(xiǎn)的發(fā)生概率，戰(zhàn)訓(xùn)方式的改變從根本上降低了演戲過(guò)程的危險(xiǎn)性。

2.傳統(tǒng)消防戰(zhàn)訓(xùn)工作中所存在的基本問(wèn)題分析

2.1 消防隊(duì)伍中人員結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定

一般來(lái)說(shuō)，在消防戰(zhàn)訓(xùn)工作的執(zhí)行過(guò)程中，要求全體參戰(zhàn)隊(duì)員必須具備較強(qiáng)的專業(yè)化水平及經(jīng)驗(yàn)，但是通過(guò)對(duì)現(xiàn)階段消防隊(duì)伍中人才比例的分析可知，在不少消防團(tuán)隊(duì)內(nèi)部指戰(zhàn)員與隊(duì)員之間年齡差距較大。這是因?yàn)樵谀贻p消防隊(duì)員中高質(zhì)量人才的缺乏打破了隊(duì)伍之間的結(jié)構(gòu)平衡，能夠指導(dǎo)戰(zhàn)訓(xùn)工作的消防人才少之又少，隊(duì)伍結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定以及內(nèi)部人員素質(zhì)的參差不齊嚴(yán)重削弱了消防救援工作的專業(yè)化水平，并最終降低了消防團(tuán)隊(duì)的整體工作質(zhì)量和效率。

2.2 消防隊(duì)伍中專業(yè)性程度較低

（1）受傳統(tǒng)消防管理理念的影響，在個(gè)別消防團(tuán)隊(duì)中，存在指戰(zhàn)員專業(yè)性水平較低的現(xiàn)象。特別是在消防戰(zhàn)訓(xùn)工作的開(kāi)展過(guò)程中，對(duì)自身崗位職能缺乏正確的認(rèn)知，工作態(tài)度散漫，形式主義思想占據(jù)上風(fēng)，因此導(dǎo)致指戰(zhàn)效果并不理想，大大制約了消防隊(duì)伍中其他消防隊(duì)員職能責(zé)任的發(fā)揮；（2）個(gè)別消防團(tuán)隊(duì)中，并未及時(shí)構(gòu)建起消防戰(zhàn)訓(xùn)工作指標(biāo)體系，在戰(zhàn)訓(xùn)過(guò)程中，多數(shù)人員只重視參與數(shù)量，不重視參與質(zhì)量，不但對(duì)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范的落實(shí)極不到位，而且長(zhǎng)此以往，消防隊(duì)伍的實(shí)戰(zhàn)能力也會(huì)受到不同程度的影響。

2.3 消防戰(zhàn)訓(xùn)工作中缺乏一定的信息化水平

在火災(zāi)救援過(guò)程中不斷提升消防隊(duì)伍的信息化水平，不但能夠更好地發(fā)揮出救援人員的專業(yè)化實(shí)戰(zhàn)能力，而且通過(guò)對(duì)相關(guān)信息化手段的利用，也增強(qiáng)了救援作戰(zhàn)的整體實(shí)力。但是，在當(dāng)前消防團(tuán)隊(duì)的戰(zhàn)訓(xùn)工作中，由于部分地區(qū)相關(guān)部門對(duì)于信息化建設(shè)缺乏合理的認(rèn)識(shí)與理解，因此在實(shí)訓(xùn)過(guò)程中并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)對(duì)救援人員的信息化培訓(xùn)，從一定程度上來(lái)說(shuō)，救援人員難以在實(shí)戰(zhàn)中充分發(fā)揮出信息技術(shù)的作用，大大降低了消防隊(duì)伍的科技水平。

3.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在消防戰(zhàn)訓(xùn)工作中的運(yùn)用研究

3.1 三維實(shí)時(shí)交互技術(shù)提升戰(zhàn)訓(xùn)的實(shí)景化效果

在傳統(tǒng)的消防戰(zhàn)訓(xùn)演練過(guò)程中，消防指戰(zhàn)工作所重視的是對(duì)消防救援工作流程的整體把握以及度救援人員實(shí)戰(zhàn)能力的考核評(píng)估，因此在模擬演練時(shí)并不能夠搭建出與真實(shí)火災(zāi)場(chǎng)景一比一還原的演練環(huán)境，消防人員很難實(shí)情投入，降低了消防戰(zhàn)訓(xùn)的整體水平。但是在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的指導(dǎo)下，通過(guò)對(duì)三維實(shí)時(shí)交互技術(shù)的應(yīng)用，消防部門可利用VR眼鏡來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)真實(shí)火災(zāi)場(chǎng)景的再現(xiàn)，救援人員在演練過(guò)程中不但能夠感知到溫度、聲音和氣味，而且能夠在仿真的環(huán)境中切實(shí)感受到火災(zāi)的危險(xiǎn)與緊急。在此環(huán)境下，消防人員可實(shí)現(xiàn)對(duì)于滅火處理、降溫處理、排放煙氣處理以及塌方處理等多方面的救援操作，并可借此來(lái)提升其對(duì)于火災(zāi)處理的適應(yīng)性和應(yīng)變性[2]。

3.2 三維建模技術(shù)提升滅火救援計(jì)劃的實(shí)時(shí)性和精準(zhǔn)性

在傳統(tǒng)的消防救援工作中，消防隊(duì)員與指戰(zhàn)員需在建筑物平面設(shè)計(jì)圖紙的幫助下來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)救援計(jì)劃的戰(zhàn)略性部署。但是對(duì)于中大型建筑物火災(zāi)來(lái)說(shuō)，這種方式不但很難對(duì)內(nèi)部著火情況進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)知，同時(shí)也很難對(duì)建筑物各個(gè)區(qū)域的設(shè)置做出精準(zhǔn)判斷，因而在實(shí)戰(zhàn)過(guò)程中往往會(huì)降低救援的整體效率。而通過(guò)對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中三維建模技術(shù)的應(yīng)用，消防團(tuán)隊(duì)競(jìng)購(gòu)利用3D仿真技術(shù)達(dá)成對(duì)平面設(shè)計(jì)圖紙及遙感照片的立體建模，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)3D場(chǎng)景的規(guī)劃布局，在虛擬平臺(tái)中構(gòu)建出仿真程度極高的真實(shí)環(huán)境，與數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)合，指戰(zhàn)員可以利用動(dòng)態(tài)管理的方式來(lái)及時(shí)掌握火場(chǎng)中的火情狀況，為消防團(tuán)隊(duì)制定出最為科學(xué)合理滅火救援預(yù)案[3]。

3.3 利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)消防團(tuán)隊(duì)協(xié)同作戰(zhàn)水平的全面提升

在消防戰(zhàn)訓(xùn)工作中，消防團(tuán)隊(duì)能夠通過(guò)對(duì)VR技術(shù)的應(yīng)用，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)不同火災(zāi)場(chǎng)景還原再現(xiàn)。救援人員不但能夠依據(jù)火災(zāi)發(fā)生區(qū)域場(chǎng)地條件的不同，來(lái)選擇合理的救援方案，而且能夠通過(guò)對(duì)不同火情形式的分析，制定出不同的工作計(jì)劃。在此過(guò)程中，救援人員的隨機(jī)應(yīng)變能力及實(shí)戰(zhàn)水平得到了顯著的提高。同時(shí)，在戰(zhàn)訓(xùn)演練中，消防人員可利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來(lái)模擬指揮官，在角色變換的基礎(chǔ)上，相關(guān)人員既能夠準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)到自己與指戰(zhàn)員之間的差距，及時(shí)對(duì)自身工作過(guò)程中所發(fā)生的問(wèn)題進(jìn)行改正，從而實(shí)現(xiàn)其統(tǒng)籌決策能力、問(wèn)題處理能力以及執(zhí)行能力的全面增強(qiáng)。

3.4 利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠?yàn)橄狸?duì)伍積累實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)

在消防戰(zhàn)訓(xùn)工作中加強(qiáng)對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用，能夠提升戰(zhàn)訓(xùn)演練的實(shí)效性，幫助消防人員在演練過(guò)程中了解自身問(wèn)題，發(fā)現(xiàn)團(tuán)隊(duì)工作誤區(qū)，提升消防團(tuán)隊(duì)之間的凝聚力。在傳統(tǒng)的消防戰(zhàn)訓(xùn)演練過(guò)程中，由于缺乏對(duì)實(shí)地場(chǎng)景的構(gòu)建，且模擬中所存在的危險(xiǎn)因素較少，因此消防人員并不能夠全情投入，在訓(xùn)練時(shí)也很難實(shí)現(xiàn)對(duì)于作戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)的積累。但是通過(guò)對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用，VR技術(shù)、3D技術(shù)、三維立體模型技術(shù)以及實(shí)時(shí)交互技術(shù)為消防人員提供了更加完善的演練場(chǎng)景，消防隊(duì)員在參與中不但磨煉了體能，而且增強(qiáng)了智力腦力，實(shí)戰(zhàn)反應(yīng)能力也得到了優(yōu)化。

4.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在消防戰(zhàn)訓(xùn)工作中所面臨的困難

從理論層面及技術(shù)支持層面來(lái)進(jìn)行分析，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠?yàn)橄谰仍ぷ魈峁┖蠖苤?，通過(guò)對(duì)三維建模技術(shù)、三維實(shí)時(shí)交互技術(shù)及模型驅(qū)動(dòng)技術(shù)等手段利用，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)消防戰(zhàn)訓(xùn)工作方式及水平的轉(zhuǎn)變與提升。但是在當(dāng)前時(shí)代背景下，要想在全國(guó)范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用，仍然存在較多困難。

（1）在消防戰(zhàn)訓(xùn)過(guò)程中，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)于成本和專業(yè)化技能的要求極高，對(duì)于經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)來(lái)說(shuō)，尚有投入使用的機(jī)會(huì)和可能，但是對(duì)于經(jīng)濟(jì)落后地區(qū)來(lái)說(shuō)，并不具備購(gòu)買和使用的能力條件；（2）在我國(guó)國(guó)內(nèi)，對(duì)于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究與使用仍然處于初級(jí)階段，理論和手段的不成熟決定了其發(fā)展的程度，因此要想實(shí)現(xiàn)全面推廣，仍然需要不斷的完善與摸索。

5.結(jié)語(yǔ)

隨著國(guó)家及社會(huì)各界對(duì)消防救援要求的不斷提高，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)通過(guò)對(duì)三維技術(shù)手段的合理化運(yùn)用，能夠從根本上提升戰(zhàn)訓(xùn)工作的演練效果，幫助救援人員實(shí)現(xiàn)自身實(shí)戰(zhàn)能力與反應(yīng)水平的全面提升。盡管現(xiàn)階段該項(xiàng)技術(shù)還并未在各地區(qū)消防隊(duì)伍中全面推廣，但是在不久的將來(lái)，我國(guó)消防人員既能夠在戰(zhàn)訓(xùn)活動(dòng)中精準(zhǔn)救援，又能幫助消防部門盡快實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化。