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随着我国社会经济的发展,城市高层建筑和大型综合体的增多以及城市人口密度的增大,导致火灾的发生和发展越来越复杂。面对各类火灾事故的发生,提高消防员的消防救援水平,成为提高我国消防安全的手段之一。在传统的消防演练中,训练事故的非预测性和突发性一般情况下是很难防范的,一旦事故发生,若处理不当或者不能及时处理,就会危害消防人员的生命安全,而且这种训练形式花费的成本比较大,一般不可重复利用,对人力、物力和财力的消耗比较严重。虚拟现实技术的发展,为消防教育提供了思路。虚拟现实技术(Virtual Reality Technology,简称VR、虚拟现实),是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统。它利用计算机生成一种模拟环境,向使用者提供视觉、听觉、触觉等多种感官刺激,使用者通过头盔式显示器、手势(数据手套)、体势(数据衣服)和自然语言等方式与这一环境(以及其中的虚拟物体、人物)进行实时交互,带来一种身临其境的沉浸感受。虚拟现实技术集计算机图形学、人机交互技术、传感技术、人工智能、计算机仿真、立体显示、计算机网络、并行处理与高性能计算等技术和领域为一体,用计算机生成逼真的三维视觉、听觉、触觉等感觉,使人作为参与者通过适当的装置,自然地对虚拟世界进行体验和交互作用。本研究主要是在虚拟现实技术以及消防训练的相关理论基础上,以消防员作为系统开发的目标对象,基于Unity 3D引擎开发了一套虚拟现实消防训练系统,并对其使用有效性构建了虚拟现实消防系统使用有效性的因素模型,最后通过量化实证研究对该模型进行了检验。具体研究内容如下:第一章提出本研究的核心问题,阐述研究的理论意义及实践意义;运用CiteSpaceⅤ软件对相关文献进行研究热点及趋势分析;提出研究创新之处。第二部分为相关概念界定与理论基础。在前人研究理论及实践成果的基础上对虚拟现实技术、虚拟现实系统、消防等概念进行界定。第三章阐述了本系统的特点与架构,并对系统开发工具与硬件支持进行了简单分析,包括3ds Max、Maya等建模软件;Unreal Engine、Unity 3D等游戏开发引擎;Microsoft HoloLens、Oculus Rift以及HTC VIVE等常见的VR设备。第四章基于Unity 3D引擎和HTC VIVE虚拟现实设备,设计开发虚拟现实消防训练系统,该系统的设计开发主要分为三个部分:界面设计、场景设计以及功能实现。其中功能实现主要包括:新兵教学、日常熟悉、VR训练、模拟指挥、理论答题、典型战例等6个功能。第五章通过Amos 24软件构建结构方程模型,检验该系统在消防训练中的有效性。本研究以易用性、功能性、使用态度、有效性作为相关潜在变量,并以使用态度作为中间变量,建立虚拟现实消防训练系统使用有效性的因素模型。将收集的数据与模型的拟合度进行检验,最终得出与研究假设一致的结论。第六章分析了本研究存在的不足,并且针对存在的不足提出了下一步的研究计划。