基于虚拟现实技术的被困人员重现和逃生路径优化设计与研究

发布时间：2017-09-28 22:09

  本文关键词：基于虚拟现实技术的被困人员重现和逃生路径优化设计与研究

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【摘要】：目前,消防报警控制系统中对建筑物内被困人员的疏散普遍采用疏散指示灯和消防广播相结合来完成,此方法不具有定位功能。随着经济建设的快速发展,建筑物的功能和结构发生了很大变化,现行疏散方法很难满足社会发展要求和安全保障。本文依托吉林省科学技术厅科技支撑计划重点科技攻关项目(基于物联网技术的智能消防控制系统),研究被困人员的定位和基于虚拟现实的建筑物重构方法和逃生路径规划。本文采用了一种基于Zig Bee技术的RSSI定位算法和被困人员特征信息采集及传输方法,结合分布在每层楼内带有ID编号的CAN总线实现被困人员的三维立体定位。研究了基于Unity3D技术的建筑物内场景重构方法,结合存入SQL数据库内的数据实现被困人员位置及生命特征信息的实时显示,并在Unity3D技术中结合了A~*寻路算法,帮助被困人员寻找出一条通过各种障碍物的最合理路径。本文的研究成果与现行的疏散方法相结合,能对被困人员进行定位,为消防官员进行搜救提供重要的信息,帮助消防官员勘察现场并合理疏散被困人员,指导其正确快速逃生,提高了搜救效率。同时能为被困人员提供最佳逃生路径,帮助被困人员完成自救。
【关键词】：ZigBee定位 数据传输 Unity3D技术 路径规划
【学位授予单位】：吉林建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU998.1
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第1章 绪论10-17
• 1.1 研究目的及意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-15
• 1.2.1 国内研究现状11-13
• 1.2.2 国外研究现状13-15
• 1.3 本文的研究内容15-16
• 1.4 本文的结构安排16-17
• 第2章 ZigBee无线通信技术及定位算法17-33
• 2.1 引言17
• 2.2 被困人员信息通信方式17-21
• 2.2.1 ZigBee的网络拓扑结构19-21
• 2.3 无线传感器网络典型定位算法分析21-32
• 2.3.1 节点定位算法的分类22-23
• 2.3.2 静止锚节点—静止未知节点23-28
• 2.3.3 静止锚节点—移动未知节点28-31
• 2.3.4 基于RSSI的定位算法31-32
• 2.4 本章小结32-33
• 第3章 被困人员信息的传输及数据库的建立33-45
• 3.1 引言33
• 3.2 CAN网络的通信33-35
• 3.3 人员信息的读取35-38
• 3.4 SQL数据库的建立38-44
• 3.4.1 数据的来源38-39
• 3.4.2 数据库的开发与设计39-42
• 3.4.3 数据库的管理42-44
• 3.5 本章小结44-45
• 第4章 基于Unity3D技术的被困人员重现45-54
• 4.1 Unity3D的功能及设计原则45-46
• 4.1.1 Unity3D技术介绍45
• 4.1.2 Unity3D设计原则45-46
• 4.2 Unity3D的场景设计46-51
• 4.2.1 结构设计46-47
• 4.2.2 系统分层结构47
• 4.2.3 系统功能划分47-48
• 4.2.4 逃生重现设计48-51
• 4.3 Unity3D的功能实现51-53
• 4.4 本章小结53-54
• 第5章 人员逃生路径优化设计54-65
• 5.1 路径规划技术研究54
• 5.2 经典算法对比分析54-59
• 5.2.1 Dijkstra算法分析55-57
• 5.2.2 A*寻径算法分析57-58
• 5.2.3 Dijkstra算法和A*算法的对比分析58-59
• 5.3 A~*算法在Unity3D中的应用59-64
• 5.3.1 构建网格地形59-60
• 5.3.2 利用C#实现路径规划功能60
• 5.3.3 Unity3D中场景的建立60-62
• 5.3.4 Unity3D中路径规划测试62-64
• 5.4 本章小结64-65
• 结论65-67
• 参考文献67-71
• 攻读学位期间发表的学术论文71-72
• 附录72-78
• 致谢78

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本文编号：938329