火灾事故仿真与应急管理实训系统
系统利用虚拟现实技术，仿真建模技术构建一套面向教学实验和仿真实训的虚拟现实模拟演练系统，为公共安全与应急管理领域的学科建设和人才培养提供技术支撑平台。系统可各种模拟真实、典型的火灾情景，为学生提供交互性强、逼真性高、动态灵活的多灾种突发事件教学平台，提高学生对突发事件的感性认识和应对突发事件的处置能力。
利用虚拟现实技术，我们可以逼真完整的还原各种事故灾害现场，模拟其发生的征兆、过程，演示事故灾害发生时正确的应急措施以及逃生指南。利用虚拟现实技术构建的事故灾害场景具有极强的逼真性与沉浸性，公众置身其中，能够感受到灾害来临时的紧张感与压迫感，进而在心理上形成强烈的防范意识，在日后的生活中遇到类似的事故时，能够及时采取正确的应对措施，保证人身安全。
火灾场景搭建、属性编辑和数据建模
系统内置功能先进的火灾场景编辑器模块，教师或学生可以根据教学实训需要，模拟创建一个高度逼真的火灾现场。
三维场景搭建
教师或学生可以根据内置的3D模型库或自我构建的三维场景模型快速搭建一个完整的三维空间环境，如：建筑、道路、厂矿设施、车辆、人员、消防设施等。
火灾事故建模
教师可利用系统内置“火灾仿真模型”功能模块，根据需要手动设置每个火灾现场中一个或多个着火点和火情程度，并保存为固定的火情案例。
数据建模
每个火情案例配套火灾现场“属性数据”，如地理位置、建筑结构及空间数据、消防设施分布等，教师可多视角多维度地调取查看这些属性数据，为人员逃生、应急救援和仿真实训提供数据支撑。
属性编辑
教师或学生根据所学的理论知识、配置火灾场所的空间布局、消防工具、消防设施布局等情况，对三维场景模型进行“属性编辑”，如：属性数据、空间数据、命名、层级关系，为场景交互、路径规划等做好技术准备。
火灾与救援教学资源库
理论知识库
系统根据教学课程和教学大纲，内置了面向火灾教学的“理论知识”全套教学资源库，方式包括：文字、图片或视频动画教学模型。教师和学生可根据需要选择性调阅、查看和反复学习。
火灾情景模拟案例库
系统内置多个典型的火灾情景案例库，可模拟不同的火灾现场、逃生及救援过程。包括工厂、石油化工厂矿企业、大型建筑及公共场所、写字楼、居民区及住宅楼的火灾模拟。每个火情案例配套多个“人员疏散模型”、“应急救援预案”和“案例分析”教学内容，
教师可结合这些不同案例资源进行教学实验，包括：火情特点介绍分析、逃生与救援方案介绍分析。学生也可以利用这些典型案例库，根据其中的人员逃生疏散和应急救援预案进行仿真实训和模拟演练。
要素模型库
系统内置一个完整的火灾应急管理“要素模型库”，包括各种典型的“道路、建筑、厂矿设施、消防工具和消防设施、人员、车辆等”。这些要素模型包含各自的属性数据，用户可根据需要，利用这些“要素模型”，快速搭建一个不同的三维火灾现场，也为教学实验、逃生路线规划、应急救援演练和仿真教学实训提供基本的场景元素。
逃生疏散路线规划模块
系统内置人员逃生疏散路线规划功能模块，学生可以根据所学理论知识，针对不同的火灾情景特性和火灾现场空间布局情况，通过鼠标拖拽等手动方式规划“人员逃生路线路径”并保存为固定的逃生预案文件，为逃生或救援演练提供备选方案。系统也可以根据“火灾现场的空间属性和特征”，利用仿真内置的“数学模型”自动生成并保存一条或多条逃生路径文件，供教学和实训人员选择。
“应急预案设计”教学实训
“应急预案设计”教学实训是火灾应急仿真教学的重要内容，该科目可有效检验学生的“公共安全与应急处置能力”，也是学生巩固课堂知识，理论联系实际的重要教学过程。
系统平台内置“应急预案设计”功能模块，教师或学生实时调入不同的“火灾情景案例”，观察火灾现场情况，包括：着火点的位置、火情大小以及蔓延趋势，并分析区域位置、火场的空间结构、消防设施情况，迅速给出判断。然后通过鼠标键盘，“标定”逃生路线和救援路径。
逃生路径设计
系统内置的“火灾情景案例”均为矢量化可编辑的仿真场景，用户根据所学的理论知识，通过键盘鼠标编辑“逃生预案”属性数据（如：语音播报、文字或图片指导），并标定一个或多个逃生路线，形成固定路径并保存在“逃生预案库”中，以备实时调取并演示逃生过程。系统也可以根据“火灾现场的空间属性和特征”，利用内置的“数学模型”自动生成一条或多条逃生路径文件，供教学和实训人员选择。
救援预案设计
教师和学员根据理论知识，结合火灾现场的特点，如：空间结构、区域位置、火场位置、人员分布和密集程度、周边道路交通情况，迅速做出分析判断。然后可通过鼠标在三维火灾场景中标定“救援要素”（人员、车辆、出入口与进出方向、消防工具和消防设施），并标定出一个或多个救援路线。对于生成的“要素标定”，系统将自动生成一个或多个救援预案文件，用户可实时调取，为“火灾安全应急处置”的教学分析和仿真实训提供直观的可视化环境。
救援演练与仿真实训
系统基于虚拟现实技术和三维建模技术，内置功能完备的虚拟现实交互模块，提供多种交互模式，用户可以根据场景特点和实际需求选择不同交互模式进行场景交互，如：漫游、行走（跑）、驾驶、飞行和6自由度交互等。同时，系统内置多种硬件交互设备接口，支持不同的交互设备实时接入，如：键盘鼠标、数据手套、方向盘、操纵杆和6自由度位置追踪系统等。用户可根据需要接入不同的交互设备进行场景交互操作和仿真实训。
基于系统的交互性能，用户只需要打开相关的 “虚拟教学和仿真实训情景案例”，不仅可以进行单人单机仿真实训（逃生演练、救援实训演练），也可以进行多人小组协同演练。即：在同一个火灾仿真场景或同一个“应急实训”项目中，多个人可以同时进行教学实训，包括：各自逃生演练、协同救援演练等，在同一个应急场景中分工作业，各司其职。
