基于虛擬煤礦事故救援訓練系統設計與實(shí)現

　在爆炸的過(guò)程中，爆炸產(chǎn)生的煙霧的顏色是隨著(zhù)時(shí)間而時(shí)刻變化的。因此對爆炸混合物顏色的處理是十分重要的。根據常識，爆炸開(kāi)始時(shí)爆炸混合物的顏色應該以霧狀的銀白色為主，隨后變?yōu)殚冱S色，最后紅色成為主要顏色。隨著(zhù)時(shí)間的推移，火焰的顏色應該逐漸變黃、變灰，最后變黑。圖2所示為瓦斯爆炸顏色的漸變過(guò)程。剛剛開(kāi)始時(shí)以銀白色為主，隨后變?yōu)殚冱S色，最后紅色成為主要顏色。

　　3．2虛擬煤礦事故救援訓練系統設計

　　救援訓練系統主要是采用人工智能技術(shù)對訓練者給以指導的。

　　虛擬煤礦事故救援系統包括：基本訓練模塊，專(zhuān)家知識模塊，指導決策模塊和訓練評估模塊。其各個(gè)部分功能定義如下：

　　基本訓練模塊。該模塊主要是完成對隊員的基本訓練。該模塊負責記錄每個(gè)隊員的靜態(tài)信息：如隊員的職位，喜好害怕等信息，和每個(gè)隊員在訓練過(guò)程中的動(dòng)態(tài)信息：如隊員已經(jīng)完成的任務(wù)，所獲得的經(jīng)驗，獎勵，懲罰，所消耗的體力，所剩余的生命力值等動(dòng)態(tài)信息。通過(guò)這些來(lái)反饋隊員的生理、心理狀態(tài)及受培訓的程度，并將其設置相對應的值。然后評估模塊通過(guò)…個(gè)最低評估標準來(lái)評判隊員的訓練程度、隊員是否訓練合格。對于合格的隊員表示攻關(guān)成功，隊員的各種分值相應的增減，并可以進(jìn)入下一階段的訓練中。在本系統中，根據煤礦每一種事故發(fā)生嚴重程度分為4個(gè)關(guān)卡，每個(gè)關(guān)卡多有評分系統，可以根據隊員闖關(guān)的表現情況進(jìn)行打分，使隊員在攻關(guān)的艱難過(guò)程中，磨練斗志，培養技能，提高自己的能力。隨著(zhù)攻關(guān)難度的增加，事故的嚴重程度越復雜，隊員都有可能因傷失生命而導致攻關(guān)進(jìn)程終止。

　　因此，隊員必須學(xué)會(huì )保存生命力，盡可能減少傷亡。專(zhuān)家知識模塊。該模塊包括訓練者完成所有任務(wù)所必須掌握的基本知識庫和專(zhuān)家決策知識庫。專(zhuān)家決策知識庫內容主要是從處理煤礦事故有豐富實(shí)踐經(jīng)驗的專(zhuān)家工作中提煉而成的。包括：避災路線(xiàn)的確定；逃生線(xiàn)路的確定；選擇救援措施等。它為指導決策提供依據。

　　指導決策模塊。該模塊是救援訓練系統中的核心模塊。它負責提供指導策略。如隊員在訓練過(guò)程中的糾錯提示、幫助提示、評估提示等等。它通過(guò)對當前隊員所處的事故類(lèi)型和事故嚴重程度進(jìn)行分析，在專(zhuān)家知識決策庫的基礎上，給出最佳救援方案。當然隊員既可以參照指導決策也可以依據自己的經(jīng)驗做出決策。

　　訓練評估模塊。對訓練結果的一個(gè)近似的客觀(guān)估計和評價(jià)，即訓練效果。最低的評估要求是被訓練的救護隊員的生命值大于零，即活著(zhù)離開(kāi)事故現場(chǎng)。對于救護隊員活著(zhù)離開(kāi)事故現場(chǎng)是通過(guò)借助訓練時(shí)間長(cháng)短、基本訓練模塊的隊員的心理生理狀態(tài)等一些動(dòng)態(tài)信息以及專(zhuān)家知識模塊和決策指導模塊的最佳逃生或救援路線(xiàn)結合得出綜合評估結果。

　　本文是：t,~OpenGL與Vc++相結合在Windows平 臺上實(shí)現基于C／S結構下的虛擬煤礦事故救援游戲式訓練系統。用戶(hù)可以對整個(gè)場(chǎng)景虛擬瀏覽和自動(dòng)漫游，也可以對整個(gè)煤礦事故救援訓練過(guò)程進(jìn)行交互控制。

　　應用OpenGL的系統配置和Visual c++編譯器的設置：動(dòng)態(tài)鏈接庫 ：GLU32 DLL、OPENGL32 DLL (放 到C：＼WINDOWS目錄＼system32) 頭文件：GL．H、GLAUX．H、GLU．H (放到 C：WrogramFileskM icrosoft Visual Studio＼VC98klnclude＼GL) 庫文件 ：GLAUX LIB、GLU32．LIB、OPENGL32．LIB(放~ljC：Wrogram FileskMicrosoft Visual Studio＼VC98~IB) 打開(kāi)菜單Project＼Settmgs，在彈出的對話(huà)框中選擇Link標簽，在Object~Libaray Modules--欄 中增)JHGLU32 LIB、 0PENGL32．LIB這兩個(gè)文件。

用戶(hù)在場(chǎng)景中用替身(Avatar)表示，在進(jìn)入游戲訓練時(shí)，用戶(hù)可 以選擇一個(gè)空閑的Player作為 自己的替身，在每一個(gè)場(chǎng)景需要選擇相應的裝備，執行相應的操作，并獲得相應的積分何扣分，完成訓練的目的。圖3所示是對煤礦火災事故救援訓練場(chǎng)景的模擬過(guò)程：發(fā)現火災一接警調度一滅火過(guò)程。首先是被訓練隊員發(fā)現火災，并向上級報告火災情況(發(fā)生地點(diǎn)、氣體、溫度、通風(fēng)設施、巷道破壞情況等)。然后根據指揮，開(kāi)展救援行動(dòng)。

　　4 結束語(yǔ)

　　虛擬煤礦事故救援訓練是對救援訓練過(guò)程的仿真，目的在于使救護隊員在計算機提供的虛擬環(huán)境中熟練掌握救援技術(shù)。通過(guò)過(guò)程仿真，重現煤礦事故現場(chǎng)，表現給救護隊員一個(gè)逼真的三維視景環(huán)境，猶如身臨其境，沉浸在煤礦事故的虛擬環(huán)境中。而且虛擬煤礦救援訓練系統把游戲與教育練相結合，寓教于樂(lè )、寓訓于樂(lè )，極大地提高了隊員的想象力，激發(fā)學(xué)員的學(xué)習興趣，強化學(xué)習效果，使隊員在游戲中提高能力，在訓練中體驗快樂(lè )。