虚拟现实在安全评价中的应用.pdfVIP

维普资讯 第 27卷第4期 南 京 工 业 大 学 学 报 VoI．27No．4 2005年7月 JOURNALOFNANJINGUNIVERSITY 0FTECHN0L0GY July2005 虚拟现实在安全评价 中的应用 张 丽，张礼敬，孟亦飞，陶 刚，臧铁柱 (南京工业大学 城市建设与安全环境学院，江苏 南京210009) 摘 要 ：探讨 了虚拟现实技术在安全评价 中的应用。通过介绍虚拟现实技术(VirtualReality)的概念、基本原理、应 用范围，结合虚拟现实的发展趋势，提出了安全评价中应用虚拟现实技术的体 系结构、方法及关键技术。最后应用 实例 ，证明虚拟现实系统应用于化工安全评价是可行的。 关键词 ：安全评价 ；虚拟现实；化工安全 中图分类号 ：X913，4；T~91．9 文献标识码：A 文章编号：1671—7643(2005)04—0096—05 随着我 国制造业步伐 的加快，各种在役和在建 计算机辅助技术及其传感装置所创建的模拟真实环 的项 目日益增多。与此同时我国成为世界上安全事 境，被业界广泛接受并称之为虚拟现实。VR是一 故最多的国家之一，人们对安全生产的要求 日益提 门新兴的交叉学科，是当今科学界广泛关注的一个 执 占[21 高，因而对项 目进行安全评价的重要性 日益彰显。 J 、、J 、、、 u 安全评价是一项 比较抽象的工作，目前通常使 1．1 虚拟现实的定义 用的评价方法是由各 国研究人员经过长时间的实践 虚拟现实是利用信息及多媒体技术生成一种模 和试验总结得出的工程应用方法 ，一般难以从理论 拟现实的环境 (如生产现场、自然环境等)，通过各 上严格推导 ，这就使得评价方法较难理解 ，评价手段 种传感设备使用户 “沉浸”到该环境 中，给用户同时 也显得不很客观，结果更不够直观。 提供产生逼真的视、听、说、触、力等三维感觉的环 随着计算机、信息技术的飞速发展，国内相关机 境，形成一种虚拟世界，实现用户与虚拟世界直接进 构的研究人员探讨将计算机辅助技术应用于安全工 行 自然交互 的技术 。 程中。在 国外，相关技术应用较早，特别是随着虚拟 虚拟现实是在众多的相关技术 (如图形学、仿 现实技术在90年代兴起，虚拟现实在安全工程中的 真技术、多媒体技术、传感技术等)基础上发展起来 应用 日益广泛 ¨。 的，它包括以下关键技术：动态环境建模技术；快速 本文探讨将虚拟现实技术 (Virtualreality，VR) 三维图形生成技术；立体显示和传感器技术；系统集 应用于安全评价中，对评价项 目流程及其可能发生 成技术 ；用户的适应性分析 ；应用系统开发工具 。但 的灾害后果进行 VR仿真，直观形象地描述评价项 VR技术强调系统的集成性，它考虑软件之间及软 目的危险程度。根据评价结果提出整改措施后，再 件与硬件的集成，使各组成部分形成一个有机的整 对整改后 的系统进行 VR仿真 ，清晰直观地检验整 体，从而达到系统整体性能的最优 3』。 改措施的有效性，从而全方位地辅助安全评价取得 1．2 虚拟现实的分类及其特征 成功。 虚拟现实有 3个特征，分别为：交互性 (Interac— tivity)、沉浸感 (Illusionofimmersion)和想