全景技术在消防战训工作中的应用

■ 张 亮

全景技术在消防战训工作中的应用

■ 张 亮

消防；战训；三维全景；VR 辅助决策；预案

1 全景技术

1.1 关于全景技术

全景，英文名（Panorama），是近年来迅速发展并逐步流行的一种新兴富媒体技术，目前广泛应用于线下或线上三维展示、场景漫游业务。区别于传统图片、视频、音频等流媒体，全景具有“可拓展、可操作、可交互”的特点，其主要划分为3D实景和虚拟仿真两种。3D实景是通过图像采集设备环360 °对真实场景进行拍摄并对所拍摄的一组或多组图像进行全景图拼接，后期使用相关计算机软件处理获得支持多种终端全方位互动式观看的全景文件；虚拟仿真则是通过计算机建模软件、制图软件“创造”一个虚拟的、仿真的全景场景。以上两种方式均能实现全景场景内的视角、视距变换，使浏览者能够打破时空的限制，全方位、多层次、立体化地与全景互动，获得身临其境的浸入式体验。

1.2 全景技术发展趋势

近几年来，全景行业迎来井喷式发展，从技术拓展方面看，基于全景场景的虚拟现实技术（VR）、增强现实技术（AR）、混合现实技术（MR）已成为行业发展的主要趋势；从内容制作方面看，类似ptgui、krpano、pano2vr、Kolor Autopano Video Pro等内容制作工具将不断降低全景合成及后期制作难度；从硬件方面看，多旋翼无人机、全景云台、一键式全景相机、VR眼镜、VR头盔已经进入民用市场，体验全景技术的门槛将越来越低。

2 全景技术在消防战训工作中的应用

2.1 作战指挥辅助决策

消防部队灭火救援现场指挥工作通常需要搜

集大量的辅助决策信息，包括事故现场灾情、地形、面积、气候、毗邻环境、力量部署、战斗展开、灾情蔓延趋势等，信息收集是否快速准确，对现场指挥员指令下达准确与否起到关键作用。以火灾救援现场为例，按照传统方式，指挥员通常使用现有纸质地图或网络在线地图了解灾害事故现场地形情况，通过靠前指挥、多角度观察火情不断调整战斗力量，难以第一时间准确掌握火情及灾害事故现场周围实时信息。使用搭载全景图像采集设备的多旋翼无人机能够在起飞后15 min完成灾害事故上空120 m全景图像信息的采集和合成工作，指挥员操作航拍全景图可快速、准确、全视角、多层次掌握灾害事故现场灾情、蔓延趋势、水源、力量部署情况，从而准确下达力量调整及战斗行动命令，可效避免辅助决策信息收集效率低、准确性差造成的战机贻误。

2.2 灭火救援数字化预案制定

灭火救援预案制定是公安消防部队为做好执勤战斗准备而展开的基础性、经常性工作，贯穿部队年度业务训练工作的始终，是提升消防部队战斗力的重要因素。传统的灭火救援预案内容主要以文字和图表方式记录，缺乏交互性，环境展示不直观、图文描述不连贯，难以在事故处置现场快速发挥作用。运用全景技术制作灭火救援数字化预案，可使用全景图像采集设备全方位采集预案单位真实影像，快速合成三维全景图，通过编辑全景图层，可添加当前场景的基本情况介绍、实景漫游、水源分布、疏散通道分布、重点部位提示、作战力量部署、毗邻环境介绍、通讯保障方式等信息，从而达到全面客观、简洁直观反映预案单位基本情况和消防设施情况的效果。实战中，指挥员可在出警途中调用数字化预案，通过操作全景图快速了解建筑结构、水源及疏散通道分布情况；比对报警信息及全景实景，准确定位事故位置，提前制定进攻路线、供水路线及力量部署方案，较大程度提升了初战指挥的科学性和准确性。

2.3 重点单位 “六熟悉”

兵家有言,作战须“知己知彼”方能“百战不殆”，消防部队“六熟悉”工作即是“知彼”的过程，是一项长期而复杂的工作。基层消防部队“六熟悉”工作开展得扎实与否，在很大程度上

影响灭火救援行动的成败。传统的消防重点单位“六熟悉”工作主要通过实地走访的方式开展，容易受到人为、气象、设施等因素影响，而基层消防部队灭火救援任务繁重，会议、训练、学习安排紧凑，难以频繁调整“六熟悉”计划。因此，基层队伍真正用于开展“六熟悉”教育训练的时间远远达不到《训练大纲》的要求。运用全景技术和VR技术制作的重点单位灭火救援数字化预案可突破时间、空间及环境限制，将采集并制作而成的重点单位实景全景图分割为模拟人类“双眼所见”的影像，佩戴VR眼镜及陀螺仪传感器即可创造身临“消防重点单位”的浸入式体验，结合场景漫游设计，消防官兵能够在VR全景技术创造的“虚拟现实”世界中开展“六熟悉”工作，不仅提升了工作效率，还能激发官兵参与“六熟悉”工作的热情。

2.4 浸入式仿真训练

消防业务技能训练是不断提高队伍战斗力的重要举措，也是消防部队基础工作的重要组成部分。基层消防部队日常开展的业务技能训练主要是单一环境下的单兵及班组训练。对于复杂环境下的业务技能训练，往往受制于场地、器材、环境、气象、经费等条件，开展较少，极端环境下的官兵心理承受训练也仅有少部分具备条件的单位可以开展，官兵参训率、复训率较低，训练效果不明显。运用全景技术、VR技术和AR技术可单独创建整个复杂环境下的“灭火救援现场”，也可以通过与实际建筑物或环境结合的方式构建出效果逼真的“灭火救援现场”。参训官兵通过电脑主机选择需要训练的科目后，装备显示及传感装备，配合定位系统、音效系统、体感系统（温度、风力、雨水、烟雾），能够真实模拟灭火救援现场人员视觉、听觉、触觉、嗅觉效果，使参训官兵仿佛身临其境并浸入其中，有利于突破初涉复杂救援环境导致的心理障碍，提高部队组训水平和灭火救援技战术水平。

3 结 语

新形势赋予消防工作以新的使命，战训工作作为消防部队工作的重要组成部分应当与时俱进，充分探索和利用互联网等新兴技术在消防领域的应用。全景技术的应用，在消防部队战训工作实践中能够为目前的作战指挥、预案制作、重点单位“六熟悉”、仿真训练工作带来效率提升。资源配置优化能够为基层官兵提供更多获取信息的机会，浸入式体验能够有效提升官兵参与工作、训练的热情。当然，虚拟现实（VR）和增强现实（AR）技术在消防部队的运用依然处于探索阶段，暂时没有可以借鉴的成熟经验，还需社会方方面面的共同探索。

［1］王四清，刘凯．消防部队战训工作改革与发展的思考［J］．消防科学与技术，2006（S1）：75-78.

主要介绍全景技术的概念及发展趋势，重点讨论全景技术在消防部队作战指挥辅助决策、灭火救援数字化预案制定、重点单位VR实景“六熟悉”、浸入式仿真训练等方面的应用，为全景技术在消防战训中的应用提供参考。