全景技術(shù)在消防戰(zhàn)訓(xùn)工作中的應(yīng)用

■ 張 亮

全景技術(shù)在消防戰(zhàn)訓(xùn)工作中的應(yīng)用

■ 張 亮

消防；戰(zhàn)訓(xùn)；三維全景；VR 輔助決策；預(yù)案

1 全景技術(shù)

1.1 關(guān)于全景技術(shù)

全景，英文名（Panorama），是近年來迅速發(fā)展并逐步流行的一種新興富媒體技術(shù)，目前廣泛應(yīng)用于線下或線上三維展示、場(chǎng)景漫游業(yè)務(wù)。區(qū)別于傳統(tǒng)圖片、視頻、音頻等流媒體，全景具有“可拓展、可操作、可交互”的特點(diǎn)，其主要?jiǎng)澐譃?D實(shí)景和虛擬仿真兩種。3D實(shí)景是通過圖像采集設(shè)備環(huán)360 °對(duì)真實(shí)場(chǎng)景進(jìn)行拍攝并對(duì)所拍攝的一組或多組圖像進(jìn)行全景圖拼接，后期使用相關(guān)計(jì)算機(jī)軟件處理獲得支持多種終端全方位互動(dòng)式觀看的全景文件；虛擬仿真則是通過計(jì)算機(jī)建模軟件、制圖軟件“創(chuàng)造”一個(gè)虛擬的、仿真的全景場(chǎng)景。以上兩種方式均能實(shí)現(xiàn)全景場(chǎng)景內(nèi)的視角、視距變換，使瀏覽者能夠打破時(shí)空的限制，全方位、多層次、立體化地與全景互動(dòng)，獲得身臨其境的浸入式體驗(yàn)。

1.2 全景技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

近幾年來，全景行業(yè)迎來井噴式發(fā)展，從技術(shù)拓展方面看，基于全景場(chǎng)景的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR）、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)（AR）、混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)（MR）已成為行業(yè)發(fā)展的主要趨勢(shì)；從內(nèi)容制作方面看，類似ptgui、krpano、pano2vr、Kolor Autopano Video Pro等內(nèi)容制作工具將不斷降低全景合成及后期制作難度；從硬件方面看，多旋翼無人機(jī)、全景云臺(tái)、一鍵式全景相機(jī)、VR眼鏡、VR頭盔已經(jīng)進(jìn)入民用市場(chǎng)，體驗(yàn)全景技術(shù)的門檻將越來越低。

2 全景技術(shù)在消防戰(zhàn)訓(xùn)工作中的應(yīng)用

2.1 作戰(zhàn)指揮輔助決策

消防部隊(duì)滅火救援現(xiàn)場(chǎng)指揮工作通常需要搜

集大量的輔助決策信息，包括事故現(xiàn)場(chǎng)災(zāi)情、地形、面積、氣候、毗鄰環(huán)境、力量部署、戰(zhàn)斗展開、災(zāi)情蔓延趨勢(shì)等，信息收集是否快速準(zhǔn)確，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)指揮員指令下達(dá)準(zhǔn)確與否起到關(guān)鍵作用。以火災(zāi)救援現(xiàn)場(chǎng)為例，按照傳統(tǒng)方式，指揮員通常使用現(xiàn)有紙質(zhì)地圖或網(wǎng)絡(luò)在線地圖了解災(zāi)害事故現(xiàn)場(chǎng)地形情況，通過靠前指揮、多角度觀察火情不斷調(diào)整戰(zhàn)斗力量，難以第一時(shí)間準(zhǔn)確掌握火情及災(zāi)害事故現(xiàn)場(chǎng)周圍實(shí)時(shí)信息。使用搭載全景圖像采集設(shè)備的多旋翼無人機(jī)能夠在起飛后15 min完成災(zāi)害事故上空120 m全景圖像信息的采集和合成工作，指揮員操作航拍全景圖可快速、準(zhǔn)確、全視角、多層次掌握災(zāi)害事故現(xiàn)場(chǎng)災(zāi)情、蔓延趨勢(shì)、水源、力量部署情況，從而準(zhǔn)確下達(dá)力量調(diào)整及戰(zhàn)斗行動(dòng)命令，可效避免輔助決策信息收集效率低、準(zhǔn)確性差造成的戰(zhàn)機(jī)貽誤。

2.2 滅火救援?dāng)?shù)字化預(yù)案制定

滅火救援預(yù)案制定是公安消防部隊(duì)為做好執(zhí)勤戰(zhàn)斗準(zhǔn)備而展開的基礎(chǔ)性、經(jīng)常性工作，貫穿部隊(duì)年度業(yè)務(wù)訓(xùn)練工作的始終，是提升消防部隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力的重要因素。傳統(tǒng)的滅火救援預(yù)案內(nèi)容主要以文字和圖表方式記錄，缺乏交互性，環(huán)境展示不直觀、圖文描述不連貫，難以在事故處置現(xiàn)場(chǎng)快速發(fā)揮作用。運(yùn)用全景技術(shù)制作滅火救援?dāng)?shù)字化預(yù)案，可使用全景圖像采集設(shè)備全方位采集預(yù)案單位真實(shí)影像，快速合成三維全景圖，通過編輯全景圖層，可添加當(dāng)前場(chǎng)景的基本情況介紹、實(shí)景漫游、水源分布、疏散通道分布、重點(diǎn)部位提示、作戰(zhàn)力量部署、毗鄰環(huán)境介紹、通訊保障方式等信息，從而達(dá)到全面客觀、簡(jiǎn)潔直觀反映預(yù)案單位基本情況和消防設(shè)施情況的效果。實(shí)戰(zhàn)中，指揮員可在出警途中調(diào)用數(shù)字化預(yù)案，通過操作全景圖快速了解建筑結(jié)構(gòu)、水源及疏散通道分布情況；比對(duì)報(bào)警信息及全景實(shí)景，準(zhǔn)確定位事故位置，提前制定進(jìn)攻路線、供水路線及力量部署方案，較大程度提升了初戰(zhàn)指揮的科學(xué)性和準(zhǔn)確性。

2.3 重點(diǎn)單位 “六熟悉”

兵家有言,作戰(zhàn)須“知己知彼”方能“百戰(zhàn)不殆”，消防部隊(duì)“六熟悉”工作即是“知彼”的過程，是一項(xiàng)長期而復(fù)雜的工作?；鶎酉啦筷?duì)“六熟悉”工作開展得扎實(shí)與否，在很大程度上

影響滅火救援行動(dòng)的成敗。傳統(tǒng)的消防重點(diǎn)單位“六熟悉”工作主要通過實(shí)地走訪的方式開展，容易受到人為、氣象、設(shè)施等因素影響，而基層消防部隊(duì)滅火救援任務(wù)繁重，會(huì)議、訓(xùn)練、學(xué)習(xí)安排緊湊，難以頻繁調(diào)整“六熟悉”計(jì)劃。因此，基層隊(duì)伍真正用于開展“六熟悉”教育訓(xùn)練的時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到《訓(xùn)練大綱》的要求。運(yùn)用全景技術(shù)和VR技術(shù)制作的重點(diǎn)單位滅火救援?dāng)?shù)字化預(yù)案可突破時(shí)間、空間及環(huán)境限制，將采集并制作而成的重點(diǎn)單位實(shí)景全景圖分割為模擬人類“雙眼所見”的影像，佩戴VR眼鏡及陀螺儀傳感器即可創(chuàng)造身臨“消防重點(diǎn)單位”的浸入式體驗(yàn)，結(jié)合場(chǎng)景漫游設(shè)計(jì)，消防官兵能夠在VR全景技術(shù)創(chuàng)造的“虛擬現(xiàn)實(shí)”世界中開展“六熟悉”工作，不僅提升了工作效率，還能激發(fā)官兵參與“六熟悉”工作的熱情。

2.4 浸入式仿真訓(xùn)練

消防業(yè)務(wù)技能訓(xùn)練是不斷提高隊(duì)伍戰(zhàn)斗力的重要舉措，也是消防部隊(duì)基礎(chǔ)工作的重要組成部分?；鶎酉啦筷?duì)日常開展的業(yè)務(wù)技能訓(xùn)練主要是單一環(huán)境下的單兵及班組訓(xùn)練。對(duì)于復(fù)雜環(huán)境下的業(yè)務(wù)技能訓(xùn)練，往往受制于場(chǎng)地、器材、環(huán)境、氣象、經(jīng)費(fèi)等條件，開展較少，極端環(huán)境下的官兵心理承受訓(xùn)練也僅有少部分具備條件的單位可以開展，官兵參訓(xùn)率、復(fù)訓(xùn)率較低，訓(xùn)練效果不明顯。運(yùn)用全景技術(shù)、VR技術(shù)和AR技術(shù)可單獨(dú)創(chuàng)建整個(gè)復(fù)雜環(huán)境下的“滅火救援現(xiàn)場(chǎng)”，也可以通過與實(shí)際建筑物或環(huán)境結(jié)合的方式構(gòu)建出效果逼真的“滅火救援現(xiàn)場(chǎng)”。參訓(xùn)官兵通過電腦主機(jī)選擇需要訓(xùn)練的科目后，裝備顯示及傳感裝備，配合定位系統(tǒng)、音效系統(tǒng)、體感系統(tǒng)（溫度、風(fēng)力、雨水、煙霧），能夠真實(shí)模擬滅火救援現(xiàn)場(chǎng)人員視覺、聽覺、觸覺、嗅覺效果，使參訓(xùn)官兵仿佛身臨其境并浸入其中，有利于突破初涉復(fù)雜救援環(huán)境導(dǎo)致的心理障礙，提高部隊(duì)組訓(xùn)水平和滅火救援技戰(zhàn)術(shù)水平。

3 結(jié) 語

新形勢(shì)賦予消防工作以新的使命，戰(zhàn)訓(xùn)工作作為消防部隊(duì)工作的重要組成部分應(yīng)當(dāng)與時(shí)俱進(jìn)，充分探索和利用互聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)在消防領(lǐng)域的應(yīng)用。全景技術(shù)的應(yīng)用，在消防部隊(duì)?wèi)?zhàn)訓(xùn)工作實(shí)踐中能夠?yàn)槟壳暗淖鲬?zhàn)指揮、預(yù)案制作、重點(diǎn)單位“六熟悉”、仿真訓(xùn)練工作帶來效率提升。資源配置優(yōu)化能夠?yàn)榛鶎庸俦峁└喃@取信息的機(jī)會(huì)，浸入式體驗(yàn)?zāi)軌蛴行嵘俦鴧⑴c工作、訓(xùn)練的熱情。當(dāng)然，虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）技術(shù)在消防部隊(duì)的運(yùn)用依然處于探索階段，暫時(shí)沒有可以借鑒的成熟經(jīng)驗(yàn)，還需社會(huì)方方面面的共同探索。

［1］王四清，劉凱．消防部隊(duì)?wèi)?zhàn)訓(xùn)工作改革與發(fā)展的思考［J］．消防科學(xué)與技術(shù)，2006（S1）：75-78.

主要介紹全景技術(shù)的概念及發(fā)展趨勢(shì)，重點(diǎn)討論全景技術(shù)在消防部隊(duì)作戰(zhàn)指揮輔助決策、滅火救援?dāng)?shù)字化預(yù)案制定、重點(diǎn)單位VR實(shí)景“六熟悉”、浸入式仿真訓(xùn)練等方面的應(yīng)用，為全景技術(shù)在消防戰(zhàn)訓(xùn)中的應(yīng)用提供參考。