【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于火场模拟，更具体地，涉及一种应急救援三维场景建模方法及系统。
技术介绍
1、在火灾场景的三维建模中，通常需要综合考虑建筑物结构、火灾蔓延路径、烟雾扩散、灭火设备和人员疏散路线等多维因素。为了实现这种场景的3d建模与仿真，以下几个方面是关键：
2、基础建筑结构的3d建模：
3、建筑物结构数据：通过建筑的二维图纸、bim（建筑信息模型）或激光扫描数据，创建场景中的建筑物三维结构，包括墙壁、门窗、楼梯、通道等。
4、材料属性：不同材料（如木材、混凝土、钢结构等）在火灾中具有不同的反应，例如燃烧速度、耐火性等，这些属性需纳入模型中。
5、但是现有技术中并没有一种技术方案能够实时获取火场中火势情况且同时获取人员运动状态，对三维建模进行更新。
技术实现思路
1、为解决以上技术问题，本专利技术提出一种应急救援三维场景建模方法，用于应急救援时对火场进行三维建模，包括：
2、对火场进行三维建模，生成初始三维场景，实时获取火场信息，其中，所述初始三维场景包括火场的几何空间和物品分布，所述火场信息包括：温度、烟雾密度、火焰传播速度、合成孔径雷达的回波强度和激光雷达的点云反射强度；
3、设置三维场景内的场景状态描述模型，并根据所述火场信息，实时计算火场内每个位置的场景状态值；
4、获取火场中人员运动信息，并设置人员运动状态模型，根据所述人员运动信息，实时计算火场内每个位置的人员的运动状态，其中，所述人员运动信
5、根据所述场景状态值和所述人员的运动状态，对所述初始三维场景进行更新，以完成最终三维场景建模。
6、进一步的，所述三维场景内的场景状态描述模型包括：
7、，
8、其中，为时间时在位置处的场景状态值，用于描述三维场景内场景状态随时间的变化情况，为时间时在位置处的多维时空梯度值，用于捕捉三维场景中温度、烟雾密度、以及火焰传播速度，为时间时在位置处的全局响应值，用于描述合成孔径雷达和激光雷达数据中反映出的三维场景的空间场景信息，为时间时三维场景中的一个空间域。
9、进一步的，时间时在位置处的多维时空梯度值包括：
10、，
11、其中，为温度的调整因子，为时间时在位置处的温度，为烟雾密度的调整因子，为时间时在位置处的烟雾密度，为火焰传播速度的第一调整因子，为时间时在位置处的火焰传播速度，为火焰传播速度的第二调整因子。
12、进一步的，时间时在位置处的全局响应值包括：
13、，
14、其中，为合成孔径雷达的权重，为时间时在位置处合成孔径雷达的回波强度，为激光雷达的权重，为时间时在位置处激光雷达的点云反射强度，为幂次常数，反映强反射和弱反射之间的非线性关系。
15、进一步的，所述人员运动状态模型包括：
16、，
17、其中，为时间时在位置处人员的运动状态，用于描述人群的移动与反应行为，为人员的数量，为时间时第个人员的权重，为时间时第个人员的轨迹函数，为时间时在位置处第个人员的运动速度。
18、进一步的，所述时间时第个人员的轨迹函数包括：
19、，
20、其中，为轨迹函数的第一调整因子，为第个人员在时间时的瞬时速度，为轨迹函数的第二调整因子，为平均速度的调整因子，为第个人员在时间内的平均速度，为轨迹函数的第三调整因子，为加速度的调整因子，为第个人员在时间时的加速度。
21、本专利技术还提出一种应急救援三维场景建模系统，用于应急救援时对火场进行三维建模，包括：
22、获取信息模块，用于对火场进行三维建模，生成初始三维场景，实时获取火场信息，其中，所述初始三维场景包括火场的几何空间和物品分布，所述火场信息包括：温度、烟雾密度、火焰传播速度、合成孔径雷达的回波强度和激光雷达的点云反射强度；
23、计算场景状态值模块，用于设置三维场景内的场景状态描述模型，并根据所述火场信息，实时计算火场内每个位置的场景状态值；
24、计算运动状态模块，用于获取火场中人员运动信息，并设置人员运动状态模型，根据所述人员运动信息，实时计算火场内每个位置的人员的运动状态，其中，所述人员运动信息包括：人员的运动速度、人员的平均速度和人员的加速度；
25、更新模块，用于根据所述场景状态值和所述人员的运动状态，对所述初始三维场景进行更新，以完成最终三维场景建模。
26、进一步的，所述三维场景内的场景状态描述模型包括：
27、，
28、其中，为时间时在位置处的场景状态值，用于描述三维场景内场景状态随时间的变化情况，为时间时在位置处的多维时空梯度值，用于捕捉三维场景中温度、烟雾密度、以及火焰传播速度，为时间时在位置处的全局响应值，用于描述合成孔径雷达和激光雷达数据中反映出的三维场景的空间场景信息，为时间时三维场景中的一个空间域。
29、进一步的，时间时在位置处的多维时空梯度值包括：
30、，
31、其中，为温度的调整因子，为时间时在位置处的温度，为烟雾密度的调整因子，为时间时在位置处的烟雾密度，为火焰传播速度的第一调整因子，为时间时在位置处的火焰传播速度，为火焰传播速度的第二调整因子。
32、进一步的，时间时在位置处的全局响应值包括：
33、，
34、其中，为合成孔径雷达的权重，为时间时在位置处合成孔径雷达的回波强度，为激光雷达的权重，为时间时在位置处激光雷达的点云反射强度，为幂次常数，反映强反射和弱反射之间的非线性关系。
35、总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：
36、本专利技术通过以上技术方案，能够对火场进行三维场景建模，同时能够根据火势情况和人员动态，实时对三维场景建模进行更新，有效减小安全损失，最大程度保障人员安全。
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1.一种应急救援三维场景建模方法，用于应急救援时对火场进行三维建模，其特征在于，包括：
2.一种应急救援三维场景建模系统，用于应急救援时对火场进行三维建模，其特征在于，包括：
3.一种存储介质，存储有多条指令，所述指令用于实现如权利要求1所述的一种应急救援三维场景建模方法。
4.一种电子设备，包括处理器和与所述处理器连接的存储介质，所述存储介质存储有多条指令，所述指令可被所述处理器加载并执行，以使所述处理器能够执行如权利要求1所述的一种应急救援三维场景建模方法。
【技术特征摘要】
1.一种应急救援三维场景建模方法，用于应急救援时对火场进行三维建模，其特征在于，包括：
2.一种应急救援三维场景建模系统，用于应急救援时对火场进行三维建模，其特征在于，包括：
3.一种存储介质，存储有多条指令，所述指令用于实现如...
【专利技术属性】
技术研发人员：金晶，黄晓明，朱强华，谢向荣，顾东明，廖东荣，
申请(专利权)人：宁波麦思捷科技有限公司武汉分公司，
类型：发明
国别省市：
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