VR 安全科普体验屋

发布时间:2023-12-20 14:15:24 来源: 河北热数科技有限公司 王磊

年度 2021年
成果类型 创新产品


项目简介:

随着VR虚拟现实技术的不断进步,“各行各业+VR技术”的助力变得焕然一新,“VR+科普”组成的全新安全科普教育模式也顺势而生。本项目通过结合全新的VR虚拟现实技术、互联网技术、仿真技术以及增强现实等创新技术,并采用软硬件集成方式来打造多场景、多类别的VR安全科普体验屋。目的在于以极为丰富的内容和富有娱乐性的互动体验形式传播安全教育知识,向全民进行安全科普,提升民众安全意识及应急处理能力。本项目总体设计主要包括四个方面,一是VR消防安全科普体验系统,此系统是将VR技术与消防应用紧密结合,通过VR技术营造虚拟火灾场景,建立消防装备的虚拟模型,帮助体验者学会在火灾场景中进行自救和互救;二是VR地震安全科普体验系统,此系统通过震动平台与VR内容联动的方式来还原地震发生的场景,并辅以系统语音播报的急救措施,让体验者增强对此类非日常突发事件的应急能力;三是VR交通安全科普体验系统,此系统通过3D数字模拟技术还原真实环境,并将交通安全常识与危险驾驶危害融入到环境中,在虚拟体验中学习交通安全知识与技能;四是VR禁毒安全科普体验系统,此系统主要是通过3D技术模拟吸食毒品后造成的人眼视觉反馈,以VR沉浸式的体验方式让体验者切实感受到吸毒带来的不适感及危害,从而提高民众防毒、禁毒意识。

VR安全科普体验屋是“VR+科普”的创新性成果,具有体验场景丰富、安全教育内容全面、代入感强、体验效果好、占用场地面积小、时间不受限、成本低等一系列优点,可广泛应用到消防站、科普教育基地、科技馆、展览馆、学校、社区、商场、医院、写字楼、景区、车站等各类场所。其将以往的“说教式”教育转变为“沉浸式+体验式+互动感知式”自主学习,是安全科普教学技术的一次重大革新。

本系统具有广阔的应用场景,VR作为一种人机交互技术,以场景为主要内容的公共安全科普体验,VR的应用将从多方面助力民众了解安全知识,提高安全意识,提升应对突发事件的能力,降低和避免突发事件造成的损失,有助于社会秩序正常运行。

主要成果产出情况

1.开发一项新产品

开发VR安全科普体验屋一套,产品经深圳一航信息技术有限公司检测、测试以及用户使用,产品功能完善、性能稳定、内容多样、操作简单,可满足用户进行公共安全科普及演练的需求。

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应用模块

1)VR 消防安全科普体验系统

对于火灾这样的灾害,有其特殊性,很难在现实中对火灾现场进行还原,因此无法有效的学习如何应对火灾的安全措施。所以我们采用虚拟现实技术对火灾等灾害现场进行模拟仿真,建立一个火灾逃生的虚拟现场,通过虚拟现实系统提供高还原度的火灾事故现场,训练逃生者的逃生、自救、互救。设置完善的体验流程,从逃生常识的学习,到周边物品的应急使用方法,以及逃生路线和避难场所的正确选取等,都能做出详尽的可视化讲解,系统通过建立消防装备的虚拟模型,使体验者熟悉装备的原理、功能和使用方法,实现了传统科普方式无法达成的真实化效果,降低了人群的理解门槛。通过人机交互技术的运用,系统可引导体验者在高度还原的虚拟环境中进行正确的操作,从而了解到一系列重要的火灾预防知识。

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2)VR 地震安全科普体验系统 

地震作为拥有巨大毁灭性的自然灾害之一,给人们带来的危害是空前的。而且地震的不固定性让人们抓摸不透。基于VR技术通过震动平台与VR内容联动的方式来还原地震发生的场景,为体验者提供多感官、全方位的地震模拟环境,让体验者亲身感受到自然灾害对生活、环境、经济带来的破坏力和损失。同时,随着模拟地震的等级变化,系统语音播报相应的急救措施,配合教学内容,让体验者系统的学习突发地震时应如何安全逃生自救。VR技术在防灾和救灾训练中体现出的应用能力,远远高于传统的培训形式。用户身临其境地学习VR逃生知识对于用户来说会更加有成效,系统可以模拟灾难发生场景,让用户感到地震眩晕感的同时根据提示进行自救行为,包括:应该提前准备哪些地震应急物品,地震中哪些地点安全,哪些极度危险,地震导致的火灾等如何应对等,让用户全身心融入VR地震体验馆系统中,真正学习地震逃生技巧以及相关知识。

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3)VR 交通安全科普体验系统 

帮助体验者安全体验各种危险驾驶情景下带来的危害。通过VR设备的视觉、触觉、听觉动态信息反馈,让体验者能身临其境体验车祸现场,意识到交通事故所导致的惨烈后果。用户可以在VR交通安全系统里体验心跳加速和视觉冲击,利用VR技术构建的交通安全教育培训系统,创建虚拟交通体验场景,实现人机交互,还可以让交通参与者沉浸在虚拟驾驶环境之中,体验各种驾驶行为,学习安全驾驶知识。例如,用于实现酒后驾驶和毒品驾驶交通事故的模拟体验等。系统采用引导式教育体验方式,通过演示模式、课程模式、自由模式等学习相关知识,实现对广大民众安全驾驶的科普。

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4)VR 禁毒安全科普体验系统 

采用VR技术,实现模拟吸毒者的沉浸式体验,全景式展示了吸毒让家庭和人生破碎、毁灭的过程和警示作用,搭建模拟吸毒场所、吸毒角色、吸毒方式及各类毒品形态,包括鸦片、可卡因、海洛因、杜冷丁、冰毒等毒品,模拟吸食毒品后造成的人眼视觉反馈,让体验者了解到毒品对个人、家庭、社会的严重危害。

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2.知识产权/论文发表/系统说明书

申请并取得2项软件著作权,具体为:VR安全科普体验屋故障监测系统V1.0(2022SR0760295)、VR安全科普体验屋内容管理系统V1.0(2022SR0759801);在省部级期刊《大众科学》2023年11期发表技术论文1篇《虚拟现实技术在科普活动中的应用》;形成系统操作说明书《VR消防安全科普体验系统》、《VR地震安全科普体验系统》、《VR交通安全科普体验系统》、《VR禁毒安全科普体验系统》4套。

3.其他成果

培训石家庄康灵中医耳鼻喉医院技术人员25人,并完成了10000人次的安全科普体验。