安全教育中的虚拟三维

安全教育一直是社会关注的焦点话题，不少机构都采用的科普介绍，让很多培训人员不感兴趣。当真正面临危急情况时，书本上的知识没有实操的效果显著，虚拟三维安全教育的方式就完美解决掉了这个问题。

数据采集

FARO 8 轴 Design ScanArm 2.5C 是首款具备彩色功能的便携式轻量级三维扫描解决方案，其 7 轴或 8 轴型号均可提供前所未有的人体工学体验。

8 轴 Design ScanArm 2.5C 对于任何可能需要开发或制造零件和售后市场产品的组织都是理想的解决方案，这些产品的特点是不同的涂层、材料、共模部件或表面处理，且没有现有的 CAD 模型。此外，您可以对老旧部件进行逆向工程以实现设计变更或替换、创建数字资料库以降低库存及仓储成本、设计极具艺术美感的自由形状表面，或使用快速成型功能等。

模型动画制作

将点云逆向生成的模型导入3Dmax。把模型分解成各个零碎单元部件，通过对每个部件的关键帧K帧，制作模型拼装的动画。

图1：绑定动画帧

在制作模型动画帧之前，先将整个引擎模型分组。本次暂将模型分组为五部分，整理好模型后，设定动画关键帧播放的FPS为Pal制，根据Pal制为25fps/S制作所有零件的播放时间及动作。最后将五部分模型分别导出FBX模型。

场景布置

搭建一个模拟展厅得三维效果空间，在场景内添加光源，大气，音效等进行模拟现实场景。

01

展厅得模型搭建

将展厅的模型进行分类，减面，贴图UV等操作处理。最后导入UE4中与引擎模型进行合并空间坐标。

02

场景灯光布置

布置展厅的场景灯光，制作中央聚光灯体积雾效果。两面壁灯及地下灯带效果。

03

3D环境音效

在音响位置添加室内播放背景音乐，在门口位置添加人群交流及夜景环境音效。添加音效衰减功能，模拟真实环境。

安全教育程序

程序开始时，屏幕左下角的组件菜单为我们进行拼装交互时的主要模块。当鼠标移动至主机UI时，鼠标箭头变换为抓手图标，显示提示文字“主机”。

图2：互动UI

在鼠标放置至组件的UI上面后，摁住鼠标左键进行UI的拖拽过程。

图3：确定摆放的位置

拼装过程中，当触发UI的拖拽时，屏幕的中间位置显示金色描边，描边的内部面积就是模型触发的位置，当拖拽UI在此面积外时，不会触发动画或报警。

图4：拖拽UI

当拼装成功后，所拼装模块的模型触发模型拼装的动画，同时触发正确提示音与在展台内部飘升的粒子光源,移除拼装正确的部件UI。

图5：开始拼装

事先拟定拼装的顺序。若是没有按照正确的安装进行拼装时，不会显示金边区域，同时播放错误提示音，显示警告虚安装的模块。

图6：拼装顺序

设置安装错误最大限值。项目中设置最大值为2次，当安装过程中发生两次安装错误后，机器将被摧毁发生燃烧，在五秒过后将自动从新打开关卡。

图7：安装错误上限

安装成功最后一个部件时，屏幕触发通关彩带及播放通关音效。

图8：安装成功

DELL Precision7740移动工作站

FARO 三维扫描解决方案能够快速、精确和高效地将现实世界中的部件和物体彩色捕获到建模软件中，在虚拟工作空间中生成三维展示图像，戴尔全新Precision7740为您执行设计方案和完成项目作好准备。

戴尔Precision 7740移动工作站搭载全新第九代英特尔酷睿和至强8核处理器，性能高速运转，搭载下一代AMD Radeon Pro和 NVIDIA Quadro专业级显卡，可轻松处理复杂的数据密集型工作流。借助单电缆坞接和Thunderbolt3连接，可提升各类大型文件的传输速度，提高工作效率，帮助设计师轻松、高效地制作出精湛的图形图像。