三维技术在消防工作中的应用

■ 周燕康

0 引 言

天津“8·12”特别重大火灾爆炸事故，引发了笔者对三维技术在公安工作中扩展应用的思考。下面，结合近年来本人在构建港区三维地图方面的一些应用尝试，立足实际、面向实战，浅谈三维技术在消防工作中的应用。

1 危品库场虚拟化，为日常监管和预案制订提供依据

1）危化品存储速查。通过连接危险品库场作业管理系统数据库，可以即时查询危化品库内的危化品品种、数量和存放位置，依靠三维地图展示地理信息的优势，在地图上直观、集成展示。同时，通过切换筛选、分类、透视等显示模式，最高效地查明库存危化品相关信息。

2）危化品存储预警。如一旦出现不宜混存或发生泄漏等事故后对扑救造成困难等情况，能够根据其存放位置和危化品种类、特性进行研判，发出预警。

3）危化品特性速查。通过自带数据库，能够快速关联到相应的危规号及处置方案等内容。避免因现场破坏、无法联系负责人造成贻误战机。同时，可替代部分火情侦察任务，减少人员伤亡。

4）事故处置参考。根据危化品特性、初起火灾破坏情况、风力风向、地理环境等条件，生成火灾发展推演，虽然火灾发生后情况变化莫测，但可通过有限元分析软件、动力学（刚体、流体）软件等的应用进行部分保守预测，从而为灭火救援力量投入、人员疏散、警戒范围等提供参考。

2 地理信息虚拟化，为水源调查和还原现场提供条件

1）消防水源调查。在现有消火栓位置、编号等内容的基础上，可以进一步完善消火栓具体位置，并可在地图上进行测量，获得较为准确的数据。如有足够资料，可以在地图上展示整个消防管路走向、管径、供水压力、阀门位置以及消防通道线路，在灭火救援、人员培训等方面提供更直观、更详实的视觉效果。

2）还原现场，推演结果。无论是灭火救援、交通事故、还是治安、刑侦案件，都会有现场，通过VR技术（虚拟现实技术）进行现场再现，能够将更多的信息直观展现。VR技术能够精确模拟物体的运动状态，通过与动力学（刚体、流体）和有限元分析技术结合，既可将已经发生的结果进行倒推，再现事故发生前的状态（如交通事故分析），又能通过现实条件的参数，模拟得出物体运行的结果并直观显示，比如不同烟气扩散方式、液体流动产生的动态压强等。访问地址，就可以在网页上进行VR场景控制操作及信息查询，便于用户共享，多点查询。

2）网上展馆。通过VR技术可以将展厅、展馆搬到网上，参观者只需要一个网址，不必专程来到实地展馆，只需点击鼠标就可以自由浏览，可以挑选自己感兴趣的物品细细观察，通过鼠标转动物体，打开关闭活动部件，抑或虚拟操作展览物品的功能，同时伴有相关图片、介绍文字和声音。

3）人员培训。虚拟现实仿真技术的应用现在已经十分成熟，在模拟操作大型设备、模拟装备、模拟驾驶、模拟手术等领域已经取得很好的培训效果。消防工作中可以利用虚拟技术制作如模拟泵房、消防车等大型设备操作、扑救火灾步骤练习。而可穿戴设备与现实增强技术（AR技术：将现实世界图像与虚拟图像集成）的使用能够更好地增加模拟培训的效果与体验。同时，三维技术通过场景构建、动画、特效合成、后期渲染能够生成逼真的电影级视频，对于已经发生的事故可以制作成教学片，详细分析事故始末与处置过程，从而达成宣传、警示和教育的作用。

3 其他应用

1）VR网络发布。除了可以用VR制成单机演示外，还可以输出为可网络发布版本，用户只需要