一种城市火灾泡沫消防车虚拟训练系统的构建方法与流程

技术特征：
1.一种城市火灾泡沫消防车虚拟训练系统的构建方法，其特征在于：所述方法依次包括以下步骤：步骤一、构建泡沫消防车的三维模型；步骤二、将泡沫消防车的三维模型以及灭火场景导入unity3d中建立训练场景；步骤三、基于建立的训练场景进行泡沫消防车的动作以及灭火训练，以得到城市火灾泡沫消防车虚拟训练系统。2.根据权利要求1所述的一种城市火灾泡沫消防车虚拟训练系统的构建方法，其特征在于：步骤三中，所述灭火训练包括城市楼房场景火焰的模拟，其实现方式为：先采用pyrosim软件模拟楼房中某层发生火灾时的仿真数据，然后通过unity的particle system系统纹理映射为粒子系统的初始参数。3.根据权利要求2所述的一种城市火灾泡沫消防车虚拟训练系统的构建方法，其特征在于：步骤二中，所述灭火训练还包括泡沫和水的产生、水粒子和火焰粒子的碰撞，所述泡沫和水的产生、水粒子和火焰粒子的碰撞均通过unity的particle system系统实现。4.根据权利要求3所述的一种城市火灾泡沫消防车虚拟训练系统的构建方法，其特征在于：所述水粒子和火焰粒子的碰撞采用包围盒检测法，将火焰设置为球形包围盒，将水柱设为长方体包围盒，利用unity中的on particle collision函数检测粒子的碰撞，检测到碰撞后逐渐减少火焰粒子的数量直至灭火结束。5.根据权利要求3所述的一种城市火灾泡沫消防车虚拟训练系统的构建方法，其特征在于：所述泡沫和水的产生通过设定粒子系统中粒子的生命、速度、大小和发射方向属性以及合理的贴图实现。6.根据权利要求1所述的一种城市火灾泡沫消防车虚拟训练系统的构建方法，其特征在于：所述泡沫消防车的动作包括消防车的位置调整、箱门的开关和消防炮方向的调整，采用c#脚本完成。7.根据权利要求1
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6中任一项所述的一种城市火灾泡沫消防车虚拟训练系统的构建方法，其特征在于：所述方法还包括消防车三维模型的轻量化处理步骤，该步骤位于步骤一之后、步骤二之前；所述消防车三维模型的轻量化处理为：利用3ds max分离出消防车的三维模型中需要渲染的零件后添加材质进行渲染，并删除不需要展示和对动作无用的零件，对保留的大零部件采用三角形折叠算法进行轻量化，减少模型三角面个数的同时保留较好面的特征，得到处理后的泡沫消防车三维模型。8.根据权利要求7所述的一种城市火灾泡沫消防车虚拟训练系统的构建方法，其特征在于：所述三角形折叠算法通过maxscript调用python脚本遍历消防车网格模型的顶点和三角面进行折叠和加入约束实现。9.根据权利要求1
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6中任一项所述的一种城市火灾泡沫消防车虚拟训练系统的构建方法，其特征在于：所述虚拟训练系统包括在线模式和离线模式，在线模式下，系统基于实时获取的线下消防车的训练数据驱动泡沫消防车动作，并保存线下消防车的训练数据。10.根据权利要求1
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6中任一项所述的一种城市火灾泡沫消防车虚拟训练系统的构建
方法，其特征在于：步骤二中，所述建立训练场景是指：先建立街道和马路的基本场景，并将消防车和楼房场景置于街道的合适位置，再将消防车模型和灭火场景添加到基本场景中形成训练场景。

技术总结
一种城市火灾泡沫消防车虚拟训练系统的构建方法，该方法先构建泡沫消防车的三维模型，再将泡沫消防车的三维模型以及灭火场景导入Unity3D中建立训练场景，然后基于建立的训练场景进行泡沫消防车的动作以及灭火训练。本设计实现了泡沫消防车的相关运动动作和城市火灾场景灭火过程的模拟，解决了泡沫消防车存在的训练成本高、数据记录不完整和场景单一等问题。问题。问题。


技术研发人员：丁毓峰 曾庆朝 赵世清 周遵波 龚浩岚
受保护的技术使用者：武汉理工大学
技术研发日：2021.08.04
技术公布日：2021/11/4