一种具有非线性失真校正的火灾仿真系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及一种具有非线性失真校正的火灾仿真系统和方法，该系统包括控制器、服务器和仿真室，其中所述服务器还包括非线性失真校正单元，用于获得等高垂直网格的相对位移，并利用该相对位移对仿真室内的投影图像进行非线性失真校正。

【技术实现步骤摘要】
一种具有非线性失真校正的火灾仿真系统和方法
本专利技术涉及虚拟现实领域，特别是涉及到一种具有非线性失真校正的火灾仿真系统和方法。
技术介绍
目前，火灾研究方法可分为理论分析和模拟研究两种。其中模拟研究可包括计算机模拟和实验模拟。实验模拟研究是一种较为直接的途径。它一方面可以通过观察测量和数据分析来总结具体现象和影响因素间的定量关系，归纳火灾的演化过程机理和规律，另一方面也对从一般原理出发所提出的理论或计算模型进行验证。但由于实验模拟投资大、周期长、人物力消耗较多，难以反复试验。而火灾的计算机模拟正好弥补了实验模拟的这些不足。火灾的计算机模拟依据火灾物理模型研究区域中控制体和数学模型的分类方式，可以分为场模拟、区域模拟和网络模拟三种，特点是费用少，可以灵活调整参数，对于火灾研究有重大的促进作用。但是目前的火灾计算机模拟往往专注于火灾的一个单一环境参数或仅仅包括少量环境参数，没有同时仿真包括温度、烟雾、光照等多种环境参数，并且仿真图像的融合度较低。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种具有非线性失真校正的火灾仿真系统及方法，该系统及方法集中模拟火灾发生过程中的多个环境参数。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：一种火灾仿真系统，包括控制器、服务器和仿真室，其中，控制器连接至服务器，用于接受预设输入，并将预设输入发送至服务器；服务器连接至仿真室，根据预设输入确定一项或多项环境参数的信息，并向仿真室发送确定的信息；仿真室具有产生或改变一项或多项环境参数的执行单元，根据服务器发出的信息产生或改变仿真室内一项或多项环境参数；所述服务器还包括非线性失真校正单元，用于获得等高垂直网格的相对位移，并利用该相对位移对仿真室内的投影图像进行非线性失真校正。所述非线性失真校正包括生成等高垂直网格并将其投射到仿真室内的弧形投影幕布上，包括将该等高垂直网格在投影幕布上拉成视觉效果上的等高垂直网格。所述非线性失真校正还包括获得等高垂直网格的相对位移，以及利用该新得到的等高垂直网格进行原始图像的纹理映射。其中，所述环境参数包括仿真室内的图像、仿真室内的温度、仿真室内的烟雾、仿真室内的声音中的一项或多项。相应地，所述服务器包括场景确定模块、温度确定模块、烟雾确定模块和声音确定模块，分别确定仿真室内的图像、仿真室内的温度、仿真室内的烟雾、仿真室内的声音。而所述仿真室中的产生或改变一项或多项环境参数的执行单元包括投影仪、加热器、音箱和烟雾机中的一项或多项。一种火灾仿真方法，该方法包括以下步骤：A)预设仿真室的几何模型和火源参数；B)根据仿真室的几何模型和火源参数，确定仿真室内一项或以上环境参数的信息，所述环境参数包括仿真室内的图像、仿真室内的温度、仿真室内的烟雾、仿真室内的声音中的一项或多项；C)将确定的环境参数信息发送至仿真室的产生或改变一项或多项环境参数的执行单元；D)仿真室的执行单元根据获取信息改变或产生火灾现场的一项或多项环境参数；其中，确定仿真室内的图像信息还包括获得等高垂直网格的相对位移，并利用该相对位移对仿真室内的投影图像进行非线性失真校正。所述非线性失真校正包括生成等高垂直网格并将其投射到仿真室内的弧形投影幕布上，将该等高垂直网格在投影幕布上拉成视觉效果上的等高垂直网格。所述非线性失真校正还包括获得等高垂直网格的相对位移，以及利用该新得到的等高垂直网格进行原始图像的纹理映射。由于采用以上技术方案，本专利技术能够集中确定仿真室内一项或多项环境参数，这些环境参数能够交互作用，并能够对产生的仿真投影图像进行非线性失真校正，由此具有很高的仿真度。附图说明图1是根据本专利技术实施方式的火灾仿真系统结构框图。图2是根据本专利技术实施方式的火灾仿真系统中仿真室的结构图。图3是根据本专利技术实施方式的火灾仿真系统中仿真室的结构图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，将结合附图对本专利技术作进一步地详细描述。这种描述是通过示例而非限制的方式介绍了与本专利技术的原理相一致的具体实施方式，这些实施方式的描述是足够详细的，以使得本领域技术人员能够实践本专利技术，在不脱离本专利技术的范围和精神的情况下可以使用其他实施方式并且可以改变和/或替换各要素的结构。因此，不应当从限制性意义上来理解以下的详细描述。为了便于本领域的技术人员理解，下面结合具体实施例及附图对本专利技术的技术方案作进一步的详细说明。在此公开详细的示范实施例。然而，此处公开的具体结构和功能细节仅仅是为了描述示范实施例的目的。然而，本专利技术可以以多种替换形式来实现示范实施例，并且不应将其看作仅限于在此阐明的示范实施例。然而，应该理解，本专利技术不限于所公开的具体实施例，相反地，示范本专利技术旨在覆盖落入本公开范围内的所有修改、等同物和替换物。涉及附图的描述，相似的标号表示相似的元件。应该理解，虽然术语第一、第二等在此用作描述不同的元件，但是这些元件可以不被这些术语所限制。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件区别开。例如，第一元件可以被称为第二元件，类似地，第二元件可以被称为第一元件，而不背离示范实施例的范围。如在此所用，术语“和/或”包括一个或多个相关的列出项的任意和所有组合。应该理解，当元件被称为“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。相反，当元件被称为“直接连接”或“直接耦接”到另一元件时，则不存在中间元件。用来描述元件之间关系的其他词语应该按照相同的方式理解。图1是本专利技术火灾仿真系统的结构框图。在本专利技术实施方式中，火灾仿真系统包括控制器11、服务器12和仿真室13。所述控制器11为数码设备，常见为无线通讯设备，如平板电脑，亦可为智能移动终端、笔记本电脑等。控制器11与服务器12之间通过各种连接方式实现连接与数据的交互，例如常见的无线通信协议，特别地为IEEE802.11或蓝牙等协议连接。控制器11上具有专用功能单元，可以通过B/S或者C/S结构访问服务器12上的仿真软件，发出信号以控制仿真室13内的声音、温度、场景以及烟雾效果。所述服务器12可以为台式机，包括CPU、随机存储器、非易失存储器例如硬盘、显示器、鼠标、键盘、显卡、声卡、网卡、机箱、电源、风扇等常见设备，也可以包括蓝牙通信模块、无线通信模块等与控制器11实现通信。特别地，控制器11也可以与服务器12集成在一起，向仿真室13的功能单元发送信号。服务器12通过各种传输途径向仿真室13的功能单元发送信号。例如服务器12通过音频线与仿真室的音箱连接；通过视频传输线与投影仪和融合器连接等。为了方便接入，服务器12通过网线连接或者无线方式，以及通信协议如IEEE802.11或蓝牙等协议与INTERNET连接，服务器12硬盘上可存储各种视频文件和音频文件。在该实施方式中，服务器12包括以下功能模块：声音确定模块21，温度确定模块22，场景确定模块23以及烟雾确定模块24，分别确定仿真室内的声音、仿真室内的温度、仿真室内的图像、仿真室内的烟雾。为了说明本专利技术实施方式中火灾仿真系统的工作过程，现结合图2和图3对本专利技术火灾仿真系统进行详细描述。如图2所示，火灾仿真系统的仿真室13可包括入口31、出口32、投影仪33、融合器34、加热器35、音箱36、烟雾机37中的一项或多项。其中投影仪33用于投本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有非线性失真校正的火灾仿真系统，该系统包括控制器、服务器和仿真室，其特征在于：控制器连接至服务器，用于接受预设输入，并将预设输入发送至服务器；服务器连接至仿真室，根据预设输入确定一项或多项环境参数的信息，并向仿真室发送确定的信息；仿真室具有改变或产生一项或多项环境参数的执行单元，根据服务器发出的信息产生或改变仿真室内一项或多项环境参数；所述服务器还包括非线性失真校正单元，用于获得等高垂直网格的相对位移，并利用该相对位移对仿真室内的投影图像进行非线性失真校正。

【技术特征摘要】
1.一种具有非线性失真校正的火灾仿真系统，该系统包括控制器、服务器和仿真室，其特征在于：控制器连接至服务器，用于接受预设输入，并将预设输入发送至服务器；服务器连接至仿真室，根据预设输入确定一项或多项环境参数的信息，并向仿真室发送确定的信息；仿真室具有改变或产生一项或多项环境参数的执行单元，根据服务器发出的信息产生或改变仿真室内一项或多项环境参数；所述服务器还包括非线性失真校正单元，用于获得等高垂直网格的相对位移，并利用该相对位移对仿真室内的投影图像进行非线性失真校正。2.权利要求1所述的具有非线性失真校正的火灾仿真系统，其特征在于，所述非线性失真校正包括生成等高垂直网格并将其投射到仿真室内的弧形投影幕布上。3.权利要求2所述的具有非线性失真校正的火灾仿真系统，其特征在于，所述非线性失真校正还包括将该等高垂直网格在投影幕布上拉成视觉效果上的等高垂直网格。4.权利要求3所述的具有非线性失真校正的火灾仿真系统，其特征在于，所述非线性失真校正还包括获得等高垂直网格的相对位移，以及利用该新得到的等高垂直网格进行原始图像的纹理映射。5.权利要求1所述的具有非线性失真校正的火灾仿真系统，其特征在于，所述环境参数包括仿真室内的图像、仿真室内的温度、仿真室内的烟雾、仿真室内的声音中的一项或多项。6.权利要求5所述的具有非线性失真校正的火灾仿真系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：关猛，
申请(专利权)人：国网技术学院，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：山东,37