[0001] 本发明所属为虚拟仿真应用技术领域，涉及到虚拟现实技术、三维仿真建模技术、三维场景渲染等关键技术。

[0002] 地震作为一种自然现象，在地球上频繁发生，曾经在人类历史上导致了无数灾难，特别在过去的几十年，世界上人口密集地区的灾害频繁发生，造成了大量的人员伤亡与财产损失。为了使政府应急管理人员在地震发生时，快速科学地开展应急处置，把灾害损失降低到最低，那么就需要对应急管理人员培训和演练。目前广泛采用的是综合演练和桌面演练。在综合演练中，要求对应急反应组织和人员进行动员并部署到指定地点和位置，在一定的时段内对模拟事件做出反应，但这种实战综合模拟演练涉及人员多、组织难度大、经费需求高、废墟和训练设施的搭建费用高，不可能成为常态的演练方式。桌面演练旨在激发对于一个假设情况讨论各种问题。虽然组织方便、经济实用、形式灵活，但无法提供相对真实的灾害场景和生动的应急背景。

[0003] “十一五”期间，国家地震紧急救援训练基地开展地震现场救援虚拟仿真训练系统的研发，实现在虚拟地震现场环境中开展应急救援全过程的模拟训练。目前还存在多方面的不足之处：一方面，模拟的场景比较微观，主要针对救援队员开展现场救援训练，并没有模拟宏观场景，也就是针对应急管理人员的宏观决策分析和应急资源调度等演练。而另一方面，软件需要借助于具有强大图形图像运算功能的图形工作站。模拟的地震灾害场景仅仅局限于几个街区，无法呈现大规模的建筑物和地形的图形、人物、动画仿真。

[0010] 结合说明书附图对发明的具体实施方式说明。

[0011] 开发的地震应急处置演练平台主要有四大组件：地震灾害场景编辑器、演练控制组、演练实施组和演练评估组。演练组织过程如图1所示：

[0012] 演练控制组负责对演练的过程进行管理，控制演练进程，在各阶段触发事件以及注入相应信息。

[0013] 演练实施组，演练实施组是演练的受训对象，可以根据学员的人数分为多组，每组设组长1名，负责对任务进行分工，组织全体组员积极参与讨论。通过观察、分析、判断各阶段注入的信息和事件，对其进行处置或提出决策分析意见。

[0014] 演练评估组，演练评估组负责观察各小组的演练情况，依据系统判分、自身经验、系统提供的评价要点对学员的决策和处置进行检查确认，设置评语，在演练结束后进行点评。

[0015] 软件模块结构图如图1所示：

[0016] 1)地震应急处置演练平台直接面向用户的最终应用程序。通过对地震灾害仿真系统的二次开发而实现各种不同的地震灾害应急演练平台。目前实现有“地震应急救援仿真演练平台”、“地震应急预案仿真推演平台”等。

[0017] 2)地震灾害仿真系统是本发明体系结构中最上层系统，组织管理地震发生时的各种逻辑推演流程，通过脚本接口传输演练的实时推演数据到虚拟现实模块。

[0018] 3)脚本通讯模块在地震灾害仿真模块和虚拟现实核心模块的交流进行封装。对上层地震灾害仿真模块采用比较通俗的脚本语言以方便脚本开发者进行场景组织，对下层虚拟现实核心引擎模块采用直接调用API接口的方式提高处理效率。

[0019] 4)虚拟现实引擎模块组织管理物理引擎、图形学引擎、网络引擎三大模块协同工作。

[0020] 5)物理引擎模块将场景模型进行物理运动模拟、计算虚拟物体之间的碰撞、力学结构、速度加速度等特性，同时也模拟地震灾害中的一些其他功能，如爆炸、倾斜、连接断裂等运动效果。物理模块之间调用图形图像学模块的API接口，以提高渲染效率。

[0021] 6)图形图像学模块组织渲染三维场景，包括模型、相机、骨骼动画、粒子特效等。

[0022] 7)网际协同模块将虚拟现实场景中需要同步的物体进行网络传输，实现多人协同演练的功能、保证物理引擎中关键物体的同步，并且包含有文字、语音聊天系统方便使用者之间进行交流。

[0023] 8)场景脚本资源通过脚本来组织演练城市和地震、余震时间的故事脚本，场景脚本资源可以通过地震灾害仿真系统进行可视化的编辑和管理。

[0024] 9)模型、贴图、语音资源库用于三维渲染的模型、贴图、力学结构等数据。这些资源可以用过虚拟现实引擎模块进行响应的编辑和管理。

[0025] 为了真实的反映用户操作对虚拟世界的反映，我们采用了图3的物理模拟流程图。

[0026] 1)首先用户在客户端进行演练的时候，将其操作进行解析。输入分析主要作用是区分对场景逻辑产生影响的操作(比如救援队员在虚拟场景中支撑起一个支架)。

[0027] 2)将有效的操作结果传送到逻辑服务器。

[0028] 3)逻辑计算服务器采样场景脚本数据库中的演练脚本，然后对当前的场景状态进行推演。(比如演练脚本中标记了当时有一场余震，而客户端1已经输入了比较稳固的支撑结构对某个建筑，那么这个建筑就不会倒塌。)

[0029] 4)将逻辑模拟结果广播返还给客户端。

[0030] 5)客户端逻辑模块进行结果分析，通过返还的结果在经验力学结构图中(V型倒塌、A形倒塌)选择各个建筑的力学结构。

[0031] 6)将力学模型构造成用于物理动画效果计算的格式。

[0032] 7)利用物理引擎计算动画效果并最终渲染。