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商品描述
本書以虛擬現實技術在應急管理中的應用為主線,首先介紹如何通過對立體顯示信息、多通道交互信息、
多核並行計算信息進行融合處理,實現沉浸式頭盔顯示硬件系統、集群計算與圖形生成硬件系統、
虛擬現實交互硬件設備及虛擬現實軟件的集成,從而搭建出一個能全方面沉浸式再現應急災害事故發生、
發展、救援過程的軟硬件平台;然後介紹如何通過結合機械設計技術、物聯網技術和3D打印技術,
研製出一系列適合事故體驗的交互體驗設備,全方位地模擬災害事故現場,包括使用動感設備配合情節讓用戶在爆炸、
坍塌等事故中感受到地動山搖的感覺,使用落石模擬設備配合情節讓用戶感受到頭頂被輕微撞擊的感覺,
使用可穿戴式力反饋設備配合情節讓用戶感受到身體被飛濺的碎石打擊到的感覺;
接著介紹如何針對應急管理行業的特殊需求,對真實工具、設備進行物聯網化改造,
通過加裝傳感器和進行嵌入式開發將行業真實工具、設備轉換為應急仿真專用人機交互硬件;
*後,通過對煤礦瓦斯爆炸事故虛擬現實再現系統、自行車交通事故虛擬現實警示系統和虛實結合的消防培訓系統進行詳細講解,
使讀者循序漸進地學習應急仿真應用的開發流程、注意事項,
以及學會應用適合事故體驗的交互體驗設備和應急仿真專用人機交互硬件開發高級應急仿真的方法。
作者簡介
陳超
華北科技學院,副教授,碩士學位,1977年5月出生,主要從事應急仿真、數字孿生礦山系統方向的研究。
2015年主持完成河北省科技計劃項目1項,2019年主持完成河北省虛擬仿真實驗教學項目1項,
2019年主持完成華北科技學院創新團隊1項,作為主要參與人參加國家自然科學基金項目1項、
國家自然科學基金青年基金項目2項;2015年獲得河北煤炭工業行業協會科技成果二等獎1項;
發表論文13篇,其中SCI檢索2篇,EI檢索3篇;申請發明專利11項(已授權1項);獲得軟件著作權6項。
目錄大綱
第1章緒論/1
1.1應急管理虛擬現實的研究意義/1
1.2應急管理虛擬現實的研究現狀/2
1.3應急管理虛擬現實的主要研究內容/3
第2章應急管理仿真的平台架構和關鍵技術/5
2.1應急管理仿真平台架構/5
2.2應急管理仿真關鍵技術/8
第3章應急管理仿真專用裝備/11
3.1體驗式裝備/11
3.2虛實結合人機交互裝備/19
第4章應急管理仿真典型案例——掘進機作業VR實訓系統/22
4.1硬件系統/22
4.2軟件系統/23
第5章應急管理仿真典型案例——液壓支架作業VR實訓系統/30
5.1系統架構/30
5.2液壓支架作業VR實訓流程/31
第6章應急管理仿真典型案例——井巷掘進及局部通風設計虛擬仿真實驗/36
6.1實驗方法與步驟要求/37
6.2實驗結果與結論要求/51
第7章應急管理仿真開發實例——自行車交通事故VR警示系統/54
7.1項目建立與配置/54
7.2設置場景光/56
7.3資源包/58
7.4預製體/60
7.5搭建場景/60
7.6搭建自行車/66
7.7雙向位紅綠燈介紹/76
7.8單個雙向位紅綠燈功能實現/76
7.9雙向位紅綠燈整體功能實現/81
7.10判定闖紅燈邏輯的分析/90
第8章應急管理仿真開發實例——虛實結合的公共火災事故應急培訓系統/93
8.1初始環境配置/93
8.2建立登錄場景/98
8.3建立培訓場景/104
8.4火焰蔓延功能的實現/106
8.5實現虛擬滅火器滅火功能/114
8.6接收實體滅火器的實時數據/123
8.7實現實體滅火器的位置追踪/133
8.8搭建消防培訓VR用戶界面——創建UI面板/142
8.9建立消防培訓邏輯/147
參考文獻/153