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VR技术在建设安全培训中的应用段誉

发表时间：2021/8/10 来源：《建筑科技》2021年9月上作者：段誉

[导读] 建筑业的发展对于促进经济发展、解决就业、创造经济价值都具有重要意义。

嘉兴市安全生产培训股份有限公司段誉

摘要：建筑业的发展对于促进经济发展、解决就业、创造经济价值都具有重要意义。建筑安全事故虽然总体呈下降趋势，但事故总数与死亡人数依然较多。建筑安全事故频发与安全培训教育不到位有着因果联系，加之建筑工人流动性大、作业环境复杂、安全意识不强等因素，传统的安全培训模式无法满足建筑施工人员充分地掌握安全技术与技能的需求。鉴于此，文章结合VR技术，基于改善建筑行业安全培训问题提出了一些建议，仅供参考。
关键词：安全培训；VR；体验；交互
        1、VR技术的特点及优势
        1.1沉浸性
        沉浸性是VR技术最主要的特征，就是让体验者成为并感受到自己是VR技术所创造环境中的一部分，通过触觉、味觉、嗅觉等多感知系统，增强对安全事故的感性认识，有效地强化安全意识。
        1.2交互性
        交互性是指体验者进入虚拟空间，通过技术手段让体验者与环境产生相互作用，当体验者进行实际操作时，周围的环境也会随着做出相应的反应。交互性能够让体验者无限次地体验建筑工程中的高发危险事故，学习正确的操作方法，从而提高自身安全技能。
        1.3自主性
        自主性是指虚拟环境中物体根据预定规律发生动作与变化，有效地避免了由于体验者个体情况不同带来的差异，降低了沟通和技能差异带来的障碍。同时，建筑企业可根自身据工期特点选择分散培训与集中培训相结合的方式，解决了工期紧、任务重、人员集中困难的难题。
        2、用于VR设备的技术
        2.1 Unity3D 引擎
        Unity3D 是由Unity Technologies 开发的具有跨平台性的游戏开发引擎，它能够实现二维三维游戏、虚拟现实、工程模拟以及3D 设计等功能。Unity3D 其自身涵盖了图形、声音、物理等功能，强大的编辑能力可以让内外部文件快速整合。因此，在VR技术方面Unity3D是一个较好的开发引擎。
        2.2 HTC VIVE头戴式设备
        HTC VIVE是由HTC 与Value联合开发的一款VR头戴式产品，该设备包含一个头戴式显示器、两个单手持控制器和一个能在空间内追踪显示器与控制器的定位系统。HTC VIVE可创造出一个360°房型体验，体验者可以自由环顾整个“房间”，通过定位头盔和手柄上70多个传感器，在“房间”内辨识安全隐患、进行安全操作。
        2.3 3DSMax 动画制作软件
        3DSMax，全称3D Studio Max，是由Autodesk 多媒体公司开发的三维建模、渲染、动画制作软件，是拥有目前最多使用人数的三维建模设计软件。3DSMax具有强大的三维建模、逼真的渲染功能和人机交互能力，建筑行业的各类项目、结构、设备、作业场景都可以通过3DSMax创建出来。
        3、VR互动体验设计
        根据常见建筑行业安全事故类型与应急救援要求，拟设计5大类VR体验场景：模板坍塌事故、高处坠落事故、触电事故、火灾事故、应急逃生与救援。
        3.1模板坍塌事故
        3.1.1体验设计
        为了进一步增强模板坍塌事故场景的体验感，可增加模板、工具等物体的重力组件，使其受到重力作用能够自然落到地面。

        3.2高处坠落事故
        3.2.1体验设计
        防护栏杆是高处作业的重要防坠落措施，在VR体验设计过程中，可给防护栏杆添加Box Collider 组件。当体验者走到无防护栏杆的高处平台边缘或触碰危险防护栏杆时，就会触发Trigger 控件，然后发生坠落，从而形成高处坠落的体验效果。

        3.5应急逃生与救援
        当建筑施工现场发生火灾或其他安全事故时，施工人员应第一时间通过安全应急逃生路段到达安全地带，抢救人员或其他人员应第一时间进入现场进行救助，最大限度地减少人员伤亡。可设置几个安全逃生方向路径，由体验者根据实际情况选择，也可设置一些抢救人员的动画，预设一些基础动作，由体验者判定动作正确性。
        结束语
        本文通过介绍VR技术的特点与优势、应用于建筑安全培训的VR技术，探索了建筑安全VR互动体验的设计，通过模拟建筑施工案例，营造生动具体的培训氛围。同时，VR技术能够有效地解决培训场地不足、人员集中困难、培训形式落后等问题，该技术未来将在建筑施工安全培训领域得到更广泛的应用。
参考文献
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