本發(fā)明涉及仿真消防水槍技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種帶有交互方式的模擬消防訓(xùn)練仿真水槍裝置、系統(tǒng)及方法

背景技術(shù)：

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，災(zāi)害發(fā)生的形勢(shì)日趨多樣化、復(fù)雜化，加強(qiáng)消防部隊(duì)的專業(yè)化訓(xùn)練，采取基地化模擬訓(xùn)練是大勢(shì)所趨。近些年，消防部隊(duì)利用多種手段通過(guò)新建的消防綜合訓(xùn)練設(shè)施，并開展了基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的仿真模擬訓(xùn)練模式，模擬場(chǎng)景更加逼真，參與性更強(qiáng)。但是，目前的模擬消防中，在交互設(shè)備方面存在以下缺陷：(1)仿真交互水槍采用定向無(wú)線發(fā)射器，與固定著火點(diǎn)對(duì)應(yīng)，只能進(jìn)行固定位置的滅火模擬。(2)仿真交互水槍功能單一，不具備真實(shí)水槍的操作體驗(yàn)，通信和供電使用的線纜妨礙交互操作，大大降低了訓(xùn)練體驗(yàn)。(3)仿真水槍交互方式單一，對(duì)虛擬消防場(chǎng)景的自由觀察和漫游需要借助其他輸入設(shè)備。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的第一目的是提供一種帶有交互方式的模擬消防訓(xùn)練仿真水槍裝置。

本發(fā)明的一種帶有交互方式的模擬消防訓(xùn)練仿真水槍裝置，包括槍體，所述槍體內(nèi)設(shè)置有集成傳感器模塊、電位器、聲效模塊和控制器；所述集成傳感器模塊用于獲取水槍初始位置信息傳送至控制器內(nèi)作為水槍位置靜態(tài)參考點(diǎn)；所述集成傳感器模塊還用于實(shí)時(shí)獲取水槍口相對(duì)位移量并傳送至控制器來(lái)實(shí)時(shí)更新水槍的位置信息；

所述槍體上還設(shè)置有模擬水流控制開關(guān)，所述模擬水流控制開關(guān)與電位器相連，所述模擬水流控制開關(guān)用于調(diào)整電位器的阻值；

所述集成傳感器模塊還用于獲取電位器的阻值變化量并傳送至控制器；所述控制器根據(jù)預(yù)設(shè)的水流量大小控制信號(hào)與電位器阻值的對(duì)應(yīng)關(guān)系，輸出相應(yīng)的水流量大小控制信號(hào)至聲效模塊；所述聲效模塊用于根據(jù)接收的水流量大小控制信號(hào)來(lái)模擬相應(yīng)水流量大小的聲音。

進(jìn)一步地，控制器與服務(wù)器相連，所述服務(wù)器內(nèi)存儲(chǔ)有虛擬消防訓(xùn)練場(chǎng)景信息，所述服務(wù)器將虛擬消防訓(xùn)練場(chǎng)景信息傳送至立體投影儀，虛擬消防訓(xùn)練場(chǎng)景信息由立體投影儀投射至屏幕中。

本發(fā)明利用控制器與服務(wù)器之間的交互作用，使得服務(wù)器接收控制器的指令，進(jìn)一步調(diào)整服務(wù)器輸出的虛擬消防訓(xùn)練場(chǎng)景信息，從而滿足用戶對(duì)于虛擬場(chǎng)景的要求，提高仿真的視覺(jué)效果。

進(jìn)一步地，仿真水槍裝置還包括視角調(diào)整輸入模塊，所述視角調(diào)整輸入模塊與控制器相連；所述視角調(diào)整輸入模塊用于接收用戶視角調(diào)整信號(hào)并傳送至控制器，再由控制器傳送至服務(wù)器；所述服務(wù)器接收用戶視角調(diào)整信號(hào)后，輸出相應(yīng)的用戶視角調(diào)整后的虛擬消防訓(xùn)練場(chǎng)景信息至立體投影儀，并投射至屏幕中。

本發(fā)明通過(guò)控制器將用戶視角調(diào)整信號(hào)輸出至服務(wù)器，達(dá)到及時(shí)調(diào)整虛擬消防訓(xùn)練場(chǎng)景信息，提高仿真的效率和真實(shí)度。

進(jìn)一步地，仿真水槍裝置還包括位置調(diào)整輸入模塊，所述位置調(diào)整輸入模塊與控制器相連；所述位置調(diào)整輸入模塊用于接收仿真水槍位置調(diào)整信號(hào)并傳送至控制器，再由控制器傳送至服務(wù)器；所述服務(wù)器接收仿真水槍位置調(diào)整信號(hào)后，輸出相應(yīng)的調(diào)仿真水槍位置整后的虛擬消防訓(xùn)練場(chǎng)景信息至立體投影儀，并投射至屏幕中。

本發(fā)明通過(guò)控制器將位置調(diào)整指令輸出至服務(wù)器，達(dá)到及時(shí)調(diào)整仿真水槍裝置在虛擬消防訓(xùn)練場(chǎng)景內(nèi)的位置信息，從而實(shí)現(xiàn)用戶在虛擬消防訓(xùn)練場(chǎng)景的位置轉(zhuǎn)換，使得用戶在虛擬消防訓(xùn)練場(chǎng)景內(nèi)產(chǎn)生更加真實(shí)的視覺(jué)效果。

進(jìn)一步地，集成傳感器模塊由陀螺儀傳感器、加速度傳感器和磁傳感器三者集成于一體而構(gòu)成。本發(fā)明采用陀螺儀傳感器、加速度傳感器和磁傳感器分別用來(lái)獲取水槍初始位置信息、水槍口相對(duì)位移量和電位器的阻值變化量，為仿真水槍裝置位置的定位以及仿真水流量大小，提供精確的數(shù)據(jù)支持。其中，磁傳感器廣泛用于現(xiàn)代工業(yè)和電子產(chǎn)品中以感應(yīng)磁場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)測(cè)量電流、位置、方向等物理參數(shù)。

本發(fā)明的仿真水槍裝置沒(méi)有電源線約束的仿真水槍，仿真水槍裝置上安裝集成傳感器模塊，利用集成傳感器模塊來(lái)實(shí)時(shí)獲取水槍口相對(duì)位移量并傳送至控制器，進(jìn)而達(dá)到實(shí)時(shí)更新水槍的位置信息的目的；該裝置還包括視角調(diào)整輸入模塊和位置調(diào)整輸入模塊，視角調(diào)整輸入模塊和位置調(diào)整輸入模塊分別輸出用戶視角調(diào)整信號(hào)和仿真水槍位置調(diào)整信號(hào)至控制器內(nèi)，再由控制器傳送至服務(wù)器；服務(wù)器接收后輸出相應(yīng)的用戶視角和仿真水槍位置調(diào)整后的虛擬消防訓(xùn)練場(chǎng)景信息至立體投影儀，并投射至屏幕中。該裝置能夠在虛擬場(chǎng)景中自由滅火、自由移動(dòng)及視角轉(zhuǎn)換，訓(xùn)練人員可以感受到消防滅火帶來(lái)的逼真體驗(yàn)，該水槍還仿真了噴水流量控制操作，通過(guò)多種交互輸入方式，讓訓(xùn)練人員模擬真實(shí)消防過(guò)程中的行進(jìn)路線和水槍操作。

本發(fā)明的第二目的是提供一種帶有交互方式的模擬消防訓(xùn)練仿真系統(tǒng)。

本發(fā)明的一種帶有交互方式的模擬消防訓(xùn)練仿真系統(tǒng)，包括：至少一個(gè)所述的模擬消防訓(xùn)練仿真水槍裝置；

服務(wù)器，所述服務(wù)器內(nèi)存儲(chǔ)有虛擬消防訓(xùn)練場(chǎng)景信息；所述服務(wù)器與所述模擬消防訓(xùn)練仿真水槍裝置的控制器相連，服務(wù)器將虛擬消防訓(xùn)練場(chǎng)景信息傳送至立體投影儀，虛擬消防訓(xùn)練場(chǎng)景信息由立體投影儀投射至屏幕中。

本發(fā)明的模擬消防訓(xùn)練仿真系統(tǒng)支持至一個(gè)或多個(gè)訓(xùn)練人員同時(shí)使用，且每位訓(xùn)練人員手持仿真水槍裝置，通過(guò)仿真水槍裝置的控制器與服務(wù)器相互通信，來(lái)實(shí)現(xiàn)服務(wù)器內(nèi)的虛擬消防訓(xùn)練場(chǎng)景信息的改變而實(shí)現(xiàn)訓(xùn)練人員在虛擬場(chǎng)景中自由滅火、自由移動(dòng)及視角轉(zhuǎn)換，訓(xùn)練人員可以感受到消防滅火帶來(lái)的逼真體驗(yàn)，該水槍還仿真了噴水流量控制操作，通過(guò)視角調(diào)整輸入模塊和位置調(diào)整輸入模塊這些交互輸入方式，讓訓(xùn)練人員模擬真實(shí)消防過(guò)程中的行進(jìn)路線和水槍操作。

本發(fā)明的第三目的是提供一種帶有交互方式的模擬消防訓(xùn)練仿真系統(tǒng)的工作方法。

本發(fā)明的一種帶有交互方式的模擬消防訓(xùn)練仿真系統(tǒng)的工作方法，包括以下步驟：

步驟一：模擬消防訓(xùn)練仿真水槍裝置的控制器通信連接至服務(wù)器，在控制器內(nèi)預(yù)設(shè)仿真水槍裝置的ID以及初始化仿真水槍裝置中各個(gè)模塊的初始值；

步驟二：將仿真水槍裝置的ID以及仿真水槍裝置中各個(gè)模塊的初始值傳送給服務(wù)器；

步驟三：集成傳感器模塊將實(shí)時(shí)采集水槍口相對(duì)位移量和取電位器的阻值變化量傳送至控制器，控制器將接收到的數(shù)據(jù)匯總并進(jìn)行封裝后發(fā)送至服務(wù)器；

步驟四：服務(wù)器接收到控制器封裝發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)，分別調(diào)整虛擬消防訓(xùn)練場(chǎng)景信息并傳送至立體投影儀，由立體投影儀投射至屏幕。

進(jìn)一步地，該方法還包括：服務(wù)器接收用戶視角調(diào)整信號(hào)后，輸出相應(yīng)的用戶視角調(diào)整后的虛擬消防訓(xùn)練場(chǎng)景信息至立體投影儀，并投射至屏幕中。這樣能夠達(dá)到及時(shí)調(diào)整虛擬消防訓(xùn)練場(chǎng)景信息，提高仿真的效率和真實(shí)度。

進(jìn)一步地，該方法還包括：服務(wù)器接收仿真水槍位置調(diào)整信號(hào)后，輸出相應(yīng)的調(diào)仿真水槍位置整后的虛擬消防訓(xùn)練場(chǎng)景信息至立體投影儀，并投射至屏幕中。

這樣能夠達(dá)到及時(shí)調(diào)整仿真水槍裝置在虛擬消防訓(xùn)練場(chǎng)景內(nèi)的位置信息，從而實(shí)現(xiàn)用戶在虛擬消防訓(xùn)練場(chǎng)景的位置轉(zhuǎn)換，使得用戶在虛擬消防訓(xùn)練場(chǎng)景內(nèi)產(chǎn)生更加真實(shí)的視覺(jué)效果。

進(jìn)一步地，在所述步驟三中，控制器將接收到的數(shù)據(jù)匯總后，封裝在一個(gè)數(shù)據(jù)幀內(nèi)發(fā)送至服務(wù)器。這樣提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣惹冶ＷC了數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾浴?/p>

本發(fā)明的帶有交互方式的模擬消防訓(xùn)練仿真系統(tǒng)的工作方法，利用控制器與服務(wù)器之間的交互，以及集成傳感器模塊、視角調(diào)整輸入模塊和位置調(diào)整輸入模塊這些交互輸入方式，讓訓(xùn)練人員模擬真實(shí)消防過(guò)程中的行進(jìn)路線和水槍操作。

本發(fā)明的有益效果：

(1)本發(fā)明所設(shè)計(jì)的仿真水槍沒(méi)有電源線的約束，用戶可在可通信區(qū)域內(nèi)自由移動(dòng)，使得模擬訓(xùn)練體驗(yàn)更加真實(shí)、自然，具有更好的沉浸式體驗(yàn)；本發(fā)明所設(shè)計(jì)的仿真水槍無(wú)需校正操作，使用方便，避免了仿真水槍的校正帶來(lái)的繁瑣操作；該系統(tǒng)提供的交互行為只需要用戶借助仿真水槍完成，操作簡(jiǎn)便，無(wú)需借助其他輸入設(shè)備，無(wú)須進(jìn)行額外的學(xué)習(xí)訓(xùn)練；該系統(tǒng)支持多人，強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)協(xié)同配合，增加了模擬訓(xùn)練互動(dòng)性，鍛煉了團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，具有一定的實(shí)際意義；該系統(tǒng)可以模擬真實(shí)消防環(huán)境中的自由觀察與漫游、模擬真實(shí)消防水槍水流量控制，增強(qiáng)了代入感、體驗(yàn)感。

(2)本發(fā)明的無(wú)線仿真消防水槍沒(méi)有電源線約束的仿真水槍，仿真水槍上安裝集成傳感器模塊，利用集成傳感器模塊來(lái)實(shí)時(shí)獲取水槍口相對(duì)位移量并傳送至控制器，進(jìn)而達(dá)到實(shí)時(shí)更新水槍的位置信息的目的；該裝置還包括視角調(diào)整輸入模塊和位置調(diào)整輸入模塊，視角調(diào)整輸入模塊和位置調(diào)整輸入模塊分別輸出用戶視角調(diào)整信號(hào)和仿真水槍位置調(diào)整信號(hào)至控制器內(nèi)，再由控制器傳送至服務(wù)器；服務(wù)器接收后輸出相應(yīng)的用戶視角和仿真水槍位置調(diào)整后的虛擬消防訓(xùn)練場(chǎng)景信息至立體投影儀，并投射至屏幕中。該裝置能夠在虛擬場(chǎng)景中自由滅火、自由移動(dòng)及視角轉(zhuǎn)換，訓(xùn)練人員可以感受到消防滅火帶來(lái)的逼真體驗(yàn)，該水槍還仿真了噴水流量控制操作，通過(guò)多種交互輸入方式，讓訓(xùn)練人員模擬真實(shí)消防過(guò)程中的行進(jìn)路線和水槍操作。

(3)本發(fā)明的模擬消防訓(xùn)練仿真系統(tǒng)支持至一個(gè)或多個(gè)訓(xùn)練人員同時(shí)使用，且每位訓(xùn)練人員手持仿真水槍裝置，通過(guò)仿真水槍裝置的控制器與服務(wù)器相互通信，來(lái)實(shí)現(xiàn)服務(wù)器內(nèi)的虛擬消防訓(xùn)練場(chǎng)景信息的改變而實(shí)現(xiàn)訓(xùn)練人員在虛擬場(chǎng)景中自由滅火、自由移動(dòng)及視角轉(zhuǎn)換，訓(xùn)練人員可以感受到消防滅火帶來(lái)的逼真體驗(yàn)，該水槍還仿真了噴水流量控制操作，通過(guò)視角調(diào)整輸入模塊和位置調(diào)整輸入模塊這些交互輸入方式，讓訓(xùn)練人員模擬真實(shí)消防過(guò)程中的行進(jìn)路線和水槍操作。

附圖說(shuō)明

圖1是帶有交互方式的模擬消防訓(xùn)練仿真水槍裝置的槍體內(nèi)電路結(jié)構(gòu)實(shí)施例一；

圖2是帶有交互方式的模擬消防訓(xùn)練仿真水槍裝置的槍體內(nèi)電路結(jié)構(gòu)實(shí)施例二；

圖3帶有交互方式的模擬消防訓(xùn)練仿真水槍裝置的槍體內(nèi)電路結(jié)構(gòu)實(shí)施例三；

圖4是本發(fā)明的一種帶有交互方式的模擬消防訓(xùn)練仿真系統(tǒng)的工作方法流程圖。

其中，1、控制器；2、動(dòng)力電池；3、聲效模塊、4、集成傳感器模塊；5、電位器；6、模擬水流控制開關(guān)；7、控制桿；8、視角調(diào)整模塊；9、2.4G無(wú)線模塊。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明：

本發(fā)明的一種帶有交互方式的模擬消防訓(xùn)練仿真水槍裝置，包括槍體，槍體內(nèi)電路的一種實(shí)施例結(jié)構(gòu)，如圖1所示。槍體內(nèi)的電路包括控制器1、集成傳感器模塊4、模擬水流控制開關(guān)6、電位器5和聲效模塊3。

本發(fā)明所涉及的槍體為現(xiàn)有結(jié)構(gòu)。

集成傳感器模塊4由陀螺儀傳感器、加速度傳感器和磁傳感器三者集成于一體而構(gòu)成。

集成傳感器模塊4用于獲取水槍初始位置信息傳送至控制器1內(nèi)作為水槍位置靜態(tài)參考點(diǎn)；集成傳感器模塊4還用于實(shí)時(shí)獲取水槍口相對(duì)位移量并傳送至控制器1來(lái)實(shí)時(shí)更新水槍的位置信息。

其中，陀螺儀傳感器和加速度傳感器分別用于采集水槍初始位置信息和水槍口相對(duì)位移量。

其中，控制器1可以采用單片機(jī)或FPGA芯片予以實(shí)現(xiàn)。

模擬水流控制開關(guān)6與電位器5相連，模擬水流控制開關(guān)6用于調(diào)整電位器5的阻值；集成傳感器模塊4還用于獲取電位器5的阻值變化量并傳送至控制器1。

控制器1根據(jù)預(yù)設(shè)的水流量大小控制信號(hào)與電位器5阻值的對(duì)應(yīng)關(guān)系，輸出相應(yīng)的水流量大小控制信號(hào)至聲效模塊3；聲效模塊3用于根據(jù)接收的水流量大小控制信號(hào)來(lái)模擬相應(yīng)水流量大小的聲音。

其中，聲效模塊3可采用喇叭或揚(yáng)聲器來(lái)實(shí)現(xiàn)。

仿真水槍裝置的控制器與服務(wù)器相互通信，服務(wù)器內(nèi)存儲(chǔ)有虛擬消防訓(xùn)練場(chǎng)景信息，服務(wù)器將虛擬消防訓(xùn)練場(chǎng)景信息傳送至立體投影儀，虛擬消防訓(xùn)練場(chǎng)景信息由立體投影儀投射至屏幕中。

其中，虛擬模擬消防場(chǎng)景基于Unity引擎采用現(xiàn)有技術(shù)編寫制作并存于服務(wù)器，通過(guò)立體投影儀投射到大屏幕，用戶佩戴快門式立體眼鏡進(jìn)行觀看，體驗(yàn)沉浸式立體效果。

其中，控制器1可采用無(wú)線通信方式與服務(wù)器相互通信，例如：控制器1連接2.4G無(wú)線通信模塊9，控制器1通過(guò)2.4G無(wú)線通信模塊9將數(shù)據(jù)發(fā)送給服務(wù)器，服務(wù)器還連接有2.4GHzUSB接收器，仿真水槍與服務(wù)器模塊通信。

無(wú)線通信模塊以及USB接收器也可以采用其他頻率。

控制器1也可采用有線通信方式與服務(wù)器。

在另一實(shí)施例中，如圖2所示，在圖1的基礎(chǔ)上，仿真水槍裝置還包括視角調(diào)整輸入模塊8，視角調(diào)整輸入模塊8與控制器1相連。視角調(diào)整輸入模塊8用于輸出用戶視角調(diào)整信號(hào)至控制器1，再由控制器1傳送至服務(wù)器，服務(wù)器接收用戶視角調(diào)整信號(hào)后，輸出相應(yīng)的用戶視角調(diào)整后的虛擬消防訓(xùn)練場(chǎng)景信息至立體投影儀，并投射至屏幕中。

其中，視角調(diào)整輸入模塊8可采用按鍵陣列或觸摸屏來(lái)實(shí)現(xiàn)。

視角調(diào)整輸入模塊8以采用按鍵陣列為例：

視角調(diào)整輸入模塊8由一個(gè)上部和三個(gè)下部共四個(gè)微動(dòng)開關(guān)組成，用于調(diào)整虛擬場(chǎng)景內(nèi)用戶人物視角。

在另一實(shí)施例中，在圖2的基礎(chǔ)上，如圖3所示的仿真水槍裝置還包括位置調(diào)整輸入模塊，位置調(diào)整輸入模塊與控制器1相連；位置調(diào)整輸入模塊用于接收仿真水槍位置調(diào)整信號(hào)并傳送至控制器，再由控制器1傳送至服務(wù)器，服務(wù)器接收仿真水槍位置調(diào)整信號(hào)后，輸出相應(yīng)的調(diào)仿真水槍位置整后的虛擬消防訓(xùn)練場(chǎng)景信息至立體投影儀，并投射至屏幕中。

具體地，如圖3所示，仿真水槍裝置內(nèi)的電路結(jié)構(gòu)中：

控制器1用于對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行控制；

動(dòng)力電池2用于給控制器供電；

聲效模塊3為喇叭，用于發(fā)出相應(yīng)音效；

集成傳感器模塊4，用于獲取水槍初始位置信息傳送至控制器1內(nèi)作為水槍位置靜態(tài)參考點(diǎn)；集成傳感器模塊4還用于實(shí)時(shí)獲取水槍口相對(duì)位移量并傳送至控制器1來(lái)實(shí)時(shí)更新水槍的位置信息。

模擬水流控制開關(guān)6與電位器5相連，模擬水流控制開關(guān)6用于調(diào)整電位器的阻值；集成傳感器模塊4還用于獲取電位器5的阻值變化量并傳送至。電位器5的阻值產(chǎn)生規(guī)律性變化，控制器1輸出轉(zhuǎn)化為水流控制信號(hào)。

視角調(diào)整輸入模塊與控制器1相連。視角調(diào)整輸入模塊用于接收用戶視角調(diào)整信號(hào)并傳送至控制器1，再由控制器1傳送至服務(wù)器，服務(wù)器接收用戶視角調(diào)整信號(hào)后，輸出相應(yīng)的用戶視角調(diào)整后的虛擬消防訓(xùn)練場(chǎng)景信息至立體投影儀，并投射至屏幕中。

位置調(diào)整輸入模塊可采用控制桿7以及用于檢測(cè)控制桿偏移量的傳感器構(gòu)成，用于檢測(cè)控制桿偏移量的傳感器將檢測(cè)到信息傳送至控制器1內(nèi)。

位置調(diào)整輸入模塊也可以采用按鍵陣列來(lái)實(shí)現(xiàn)。

其中，控制器可采用無(wú)線通信方式與服務(wù)器相互通信，例如：控制器連接2.4G無(wú)線通信模塊9，控制器1通過(guò)2.4G無(wú)線通信模塊9將數(shù)據(jù)發(fā)送給服務(wù)器，服務(wù)器還連接有2.4GHz USB接收器，仿真水槍與服務(wù)器模塊通信。

本實(shí)施例的仿真水槍裝置沒(méi)有電源線約束的仿真水槍，仿真水槍裝置上安裝集成傳感器模塊，利用集成傳感器模塊來(lái)實(shí)時(shí)獲取水槍口相對(duì)位移量并傳送至控制器，進(jìn)而達(dá)到實(shí)時(shí)更新水槍的位置信息的目的；該裝置還包括視角調(diào)整輸入模塊和位置調(diào)整輸入模塊，視角調(diào)整輸入模塊和位置調(diào)整輸入模塊分別輸出用戶視角調(diào)整信號(hào)和仿真水槍位置調(diào)整信號(hào)至控制器內(nèi)，再由控制器傳送至服務(wù)器；服務(wù)器接收后輸出相應(yīng)的用戶視角和仿真水槍位置調(diào)整后的虛擬消防訓(xùn)練場(chǎng)景信息至立體投影儀，并投射至屏幕中。該裝置能夠在虛擬場(chǎng)景中自由滅火、自由移動(dòng)及視角轉(zhuǎn)換，訓(xùn)練人員可以感受到消防滅火帶來(lái)的逼真體驗(yàn)，該水槍還仿真了噴水流量控制操作，通過(guò)多種交互輸入方式，讓訓(xùn)練人員模擬真實(shí)消防過(guò)程中的行進(jìn)路線和水槍操作。

本發(fā)明的帶有交互方式的模擬消防訓(xùn)練仿真系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。以一個(gè)模擬消防訓(xùn)練仿真水槍裝置與服務(wù)器相連為例：

帶有交互方式的模擬消防訓(xùn)練仿真系統(tǒng)，包括一個(gè)所述的模擬消防訓(xùn)練仿真水槍裝置；

服務(wù)器，服務(wù)器內(nèi)存儲(chǔ)有虛擬消防訓(xùn)練場(chǎng)景信息；服務(wù)器與所述模擬消防訓(xùn)練仿真水槍裝置的控制器相連，服務(wù)器將虛擬消防訓(xùn)練場(chǎng)景信息傳送至立體投影儀，虛擬消防訓(xùn)練場(chǎng)景信息由立體投影儀投射至屏幕中。

其中，模擬消防訓(xùn)練仿真水槍裝置的結(jié)構(gòu)如圖1-3所示，此處將不再累述。

本實(shí)施例的模擬消防訓(xùn)練仿真系統(tǒng)支持至一個(gè)或多個(gè)訓(xùn)練人員同時(shí)使用，且每位訓(xùn)練人員手持仿真水槍裝置，通過(guò)仿真水槍裝置的控制器與服務(wù)器相互通信，來(lái)實(shí)現(xiàn)服務(wù)器內(nèi)的虛擬消防訓(xùn)練場(chǎng)景信息的改變而實(shí)現(xiàn)訓(xùn)練人員在虛擬場(chǎng)景中自由滅火、自由移動(dòng)及視角轉(zhuǎn)換，訓(xùn)練人員可以感受到消防滅火帶來(lái)的逼真體驗(yàn)，該水槍還仿真了噴水流量控制操作，通過(guò)視角調(diào)整輸入模塊和位置調(diào)整輸入模塊這些交互輸入方式，讓訓(xùn)練人員模擬真實(shí)消防過(guò)程中的行進(jìn)路線和水槍操作。

圖4是本發(fā)明的一種帶有交互方式的模擬消防訓(xùn)練仿真系統(tǒng)的工作方法流程圖。

如圖4所示的帶有交互方式的模擬消防訓(xùn)練仿真系統(tǒng)的工作方法，包括以下步驟：

步驟一：模擬消防訓(xùn)練仿真水槍裝置的控制器通信連接至服務(wù)器，在控制器內(nèi)預(yù)設(shè)仿真水槍裝置的ID以及初始化仿真水槍裝置中各個(gè)模塊的初始值。

例如：完成控制器與2.4GHz USB接收器的綁定，記錄集成傳感器中陀螺儀X，Y，Z軸的初始值作為靜態(tài)參考點(diǎn)，記錄加速度傳感器Z軸的初始值作為靜態(tài)參考點(diǎn)；

將仿真水槍裝置ID發(fā)送給服務(wù)器。；

以仿真水槍裝置可調(diào)節(jié)5個(gè)檔位的流量變化為例，水流量和噴射狀態(tài)預(yù)先寫入控制器，對(duì)于不同槍型的仿真水槍，水流量和噴射狀態(tài)不同。

步驟二：將仿真水槍裝置的ID以及仿真水槍裝置中各個(gè)模塊的初始值傳送給服務(wù)器。

步驟三：集成傳感器模塊將實(shí)時(shí)采集水槍口相對(duì)位移量和取電位器的阻值變化量傳送至控制器，控制器將接收到的數(shù)據(jù)匯總并進(jìn)行封裝后發(fā)送至服務(wù)器。

在該步驟中，利用集成傳感器模塊檢測(cè)用戶當(dāng)前是否后拉模擬水流控制開關(guān)，如果用戶后拉模擬水流控制開關(guān)，則控制聲效模塊根據(jù)不同后拉幅度獲得的數(shù)據(jù)發(fā)出對(duì)應(yīng)水流噴射音效；

利用集成傳感器模塊檢測(cè)用戶當(dāng)前是否有視角控制操作，如果用戶按下視角調(diào)整模塊，則產(chǎn)生調(diào)整虛擬人物視角的信息數(shù)據(jù)；

利用集成傳感器模塊檢測(cè)用戶當(dāng)前是否操作位置調(diào)整模塊，如果用戶操作了位置調(diào)整模塊，則產(chǎn)生調(diào)整仿真水槍裝置位置的信息數(shù)據(jù)，也就是調(diào)整了持仿真水槍裝置的用戶的位置。

步驟四：服務(wù)器接收到控制器封裝發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)，分別調(diào)整虛擬消防訓(xùn)練場(chǎng)景信息并傳送至立體投影儀，由立體投影儀投射至屏幕。

進(jìn)一步地，該方法還包括：服務(wù)器接收用戶視角調(diào)整信號(hào)后，輸出相應(yīng)的用戶視角調(diào)整后的虛擬消防訓(xùn)練場(chǎng)景信息至立體投影儀，并投射至屏幕中。

進(jìn)一步地，該方法還包括：服務(wù)器接收仿真水槍位置調(diào)整信號(hào)后，輸出相應(yīng)的調(diào)仿真水槍位置整后的虛擬消防訓(xùn)練場(chǎng)景信息至立體投影儀，并投射至屏幕中。

進(jìn)一步地，在所述步驟三中，控制器將接收到的數(shù)據(jù)匯總后，封裝在一個(gè)數(shù)據(jù)幀內(nèi)發(fā)送至服務(wù)器。例如：數(shù)據(jù)幀內(nèi)的數(shù)據(jù)包括水槍姿態(tài)X，Y，Z，類型為Double；

仿真水槍ID為Int類型

模擬水流控制開關(guān)狀態(tài)為Double類型；

視角調(diào)整模塊以按鍵陣列為例，為Boolean類型；

以位置調(diào)整輸入模塊采用控制桿以及用于檢測(cè)控制桿偏移量的傳感器構(gòu)成為例，控制桿X軸狀態(tài)、Y軸狀態(tài)均為Double類型。

本發(fā)明的帶有交互方式的模擬消防訓(xùn)練仿真系統(tǒng)的工作方法，利用控制器與服務(wù)器之間的交互，以及集成傳感器模塊、視角調(diào)整輸入模塊和位置調(diào)整輸入模塊這些交互輸入方式，讓訓(xùn)練人員模擬真實(shí)消防過(guò)程中的行進(jìn)路線和水槍操作。

上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。