通过对典型地震进行数据收集并将所收集数据进行预处理,然后进行映射绘制创建场景模型,并添加收集到的实地声音样板,这样可以创建出更为具体及真实的地震灾害虚拟场景
围绕上述问题,查阅国内外文献,国内外对采用虚拟仿真的方法研究地震灾害给予较大关注,主要有以下的研究。
1、在虚拟仿真技术方面的研究
由于虚拟仿真技术的良好互动性,在基础医学实验教学使用了Unity3D进行实验场景模拟,为实验教学提供虚拟可重复利用的实验环境[6]。在进行矿物挖掘时,井下环境十分恶劣危险,未经过训练投入工作是十分危险的事情,虚拟仿真技术在井下仿真领域结合Maya建模与Unity应用案例模拟井下工作环境为员工提供了安全的模拟训练环境[7]。航天领域是各国都十分重视的高新技术领域,这对相关人员的各方面能力提出了重大要求,但对人员的训练若通过真实场景进行学习需耗费大量人力物力,利用先进的虚拟仿真技术对火箭发射等场景进行模拟,可为航天环境仿真训练提供经济方便的选择[8]。基于虚拟仿真技术的沉浸感十分强烈,被广泛应用于特殊场所的虚拟漫游中,对环境进行虚拟建模,建设与现实场景十分相似的虚拟场景,令人足不出户便可体会世间万象[9]。同样它也可以应用于游戏领域,通过其强大的表现力可以为玩家提供丰富多彩的游戏世界,吸引无数用户加入[10]。
虚拟仿真技术以其虚拟场景建设能力及交互性,可为需在特殊环境进行工作的人们提供可重复、安全、经济与内容丰富的环境,在大多数领域特别是高新技术领域有广泛的应用[11]。
2、地震应急方法方面的综述
地震由于其突发性与破坏性对人们生命财产存在巨大威胁,但同时地震灾害又是小概率事件,大多数人没有地震灾害的经历,应急训练方面大多只停留在简单的抗震演习,难以取得理想的效果[12]。
因此对于地震场景的模拟仿真就十分有必要了,它可以提供更为真实的地震灾害情景增强人们的代入感,提供给地震应急管理人员感受地震灾害环境的一种方式,让他们在其中进行地震灾害应急方案的演练已检验方案的可行性,并通过一次次的练习加强参与人员的反应速度与应急处理能力[13]。
通过虚拟仿真技术对地震灾害情景进行模拟仿真,可以为应急人员提供可以反复练习的安全的演练环境,它可以更为灵活的模拟各种的可能情况,更加真实的反映灾害情景,通过虚拟仿真技术得出的地震应急方法具有更高的可靠性及全面性。
3、地震虚拟情景建模方面的综述
现今地震数据库、灾害预测与评估已取得了一些成果但大都基于二维的形式,无法体现建筑的三维空间特点,存在一定的缺陷,故地震灾害三维建模势在必行。地震灾害虚拟情景建模包括对虚拟场景的建模,对地震过程的模拟及对人流疏散的演练[14]。
地震灾害虚拟场景的越贴近现实则运行效果越贴近于实际情况,则场景与现实越贴合这演习效果越好。场景建模方面要注重对场景建筑以及场景中人物的建模,加强细节能增加用户的带入感与使用效果[15]。提供随机性强的摇晃模拟效果,贴合地震实际情况。添加建筑物的分崩离析,以增加灾害效果多样性与真实度,并根据对建筑物空间特征及结构分析,为倒塌形成的各种形态与掉落物分散情形进行模拟以得出安全区域,为灾害应急提供参考依据[16]。
也可采取对已发生过的地震情景进行再现的方式,通过对典型地震进行数据收集并将所收集数据进行预处理,然后进行映射绘制创建场景模型,并添加收集到的实地声音样板,这样可以创建出更为具体及真实的地震灾害虚拟场景,为地震灾害的分析与应急提供参考依据