本项目的研究以消防科普展教为应用背景，采用虚拟现实技术设计并实现了一个火灾逃生和消防单兵的灭火救援仿真体验系统。系统包括软件和硬件部分，软件部分根据场景和情节分为火场逃生和消防训练两个项目。两个项目在设计和实现方法上基本相同，都是基于虚幻4引擎开发，将3DMax和Maya构建的模型和制作的动画等资源导入虚幻引擎，并仿照第一视角游戏的关卡设置，通过引擎编辑器和其他工具编辑和编程实现。在系统硬件方面，系统的视景输出主要通过HTC vive的头盔显示器。体验者佩戴头显后，高仿真的画质和沉浸感可使其体验到火灾中逃生以及消防员灭火救援的贴近真实的感觉。此外，HTC vive的空间辅助定位传感器和手柄也可以给体验者带来丰富的交互，如小范围内走动、大范围快速移动、转身、手部动作、持握物体等。系统的硬件组成和软件框架分别如图1、图2所示。

图1.系统硬件组成

图2 系统软件框架

本项目的创新点在于将头盔显示器等硬件设备引入系统，可营造较以往同类系统更加真实的现场感和交互感；将第一视角游戏的关卡设置引入系统，可使体验者体验到不同场景和难度的任务 ，增加展教品的趣味性和吸引力。