全息情境下的沉浸式消防演示产品研究与设计

摘要

近几年，我国建筑数量的快速增长与社会经济的飞速发展使建筑火灾频频发生，对人们的人身财产及生活产生了巨大影响。然而人们在传统的防灾教育方式下对消防安全知识的学习效果并没有达到预期，使得创新出带给人们沉浸体验的防灾科普方式刻不容缓。 本文对现有的沉浸式防灾系统进行研究，分析沉浸式防灾系统的组成体系与特点。通过分析，总结出营造沉浸式防灾系统的情景的设计方法及其应用方向。在对火灾与大量消防演示产品的调查研究的基础上，分析影响消防安全教育的原因,并由此得出平灾结合、科学防灾、情景通用及演示易用的消防演示产品设计原则。 其次，在分析了全息影像技术的基础上，以全息影像技术作为沉浸体验的支撑，火灾情景的互动叙事性发展为依托，利用“情景-应对”的场景分析方法，深入分析灾害情景的发展过程与内容。总结出火灾情节发展特点，提出“基本情节、转折点与备用情节”组成的沉浸式消防演示产品火灾情景构建方法。其中，以转折点作为情节之间的连接，涵盖情景中刺激源和人应对刺激产生的行为反应，起到互动反馈的效果。同时，对表现火灾的致灾因子、承灾物的特征进行研究，用三维软件提取出火源、烟雾、承灾物的表现特点，并对全息演示界面功能进行讨论得到全息防灾演示系统的界面层级架构，为三维立体界面设计作出规范。 通过前期对火灾发生场景的特征分析，提出以灾时消防疏散为主，平时情景演练为辅的消防演示产品设计方向。以商场为例，在经过实地调查及访问后，对武汉群光广场进行火灾情景的描述与火灾场景演变的构建。基于沉浸式消防演示产品系统，在设计中提出以移动终端为主的个人普及和全息产品终端为主的公共普及形式。针对商场公共场所设计消防演示产品移动端和全息产品端的界面，并利用可用性测量的方式，经过任务测试对消防演示产品进行问卷，对全息消防演示产品进行评价，得出全息式消防演示产品的使用感受与可改进部分。 基于全息影像的沉浸式消防演示产品给人们提供了一种“平灾结合”的消防方式。结合多渠道的产品终端对消防疏散进行引导，可带给人们不同于传统消防安全知识的普及方式，能够带给人们高度的沉浸感受，在消防技能培训上有极大的优势。

目录

声明

第1章 绪 论

1.1课题研究的背景

1.1.1火灾发生形势不容乐观

1.1.2公民防灾减灾教育效果差

1.1.3亟需新的防灾减灾普及方式

1.2国内外研究动态

1.2.1国内外防灾演示产品研究现状

1.2.2国内外全息投影技术发展

1.2.3全息投影技术介入防灾演示产品的研究现状

1.3课题研究主要内容及方法

1.3.1主要研究内容

1.3.2论文研究方法

1.3.3技术路线

1.4研究的目的及意义

1.4.1课题研究的目的

1.4.2课题研究意义

第2章 火灾与消防演示产品调研分析

2.1火灾与消防安全知识需求分析

2.1.1火灾的基本认识

2.1.2火灾发生的常见场所分类与消防特征

2.1.3不同场所内的消防安全知识需求

2.2有关消防演示产品的调查研究

2.2.1消防演示产品的研究现状

2.2.2消防演示产品的分类

2.2.3消防演示产品的发展趋势

2.3影响消防演示产品教育效果的因素

2.3.1消防安全教育相关调查

2.3.2火灾环境的复杂性

2.3.3灾害心理的不可控

2.3.4火灾中人的特殊行为

2.4消防演示产品设计原则

2.4.1“平灾结合”原则

2.4.2防灾知识的科学性

2.4.3多情境的通用性

2.4.4演示的易用性

第3章 沉浸式防灾产品系统的概念与理论研究

3.1沉浸式防灾系统概念

3.2沉浸式防灾产品系统组成体系

3.2.1沉浸式防灾产品系统的构成

3.2.2沉浸式防灾产品系统的类型与特点

3.2.3沉浸式防灾产品系统的特征

3.3沉浸式防灾产品系统的设计方法

3.3.1互动叙事性设计

3.3.2灾害情景分析法

3.3.3沉浸体验设计

3.3.4本章小结

第4章 基于全息投影的沉浸式消防演示产品系统构建

4.1全息投影技术应用分析

4.1.1全息投影技术

4.1.2全息影像技术的应用

4.1.3全息情境下的沉浸式消防演示产品功能特点分析

4.1.4全息消防演示产品研究策略

4.2沉浸式消防演示产品的系统内容研究

4.2.1消防演示系统的逻辑架构与情节

4.2.2火灾演示情景特征分析

4.2.3演示情节的沉浸手段

4.2.4消防演示效果评价体系

4.2.5消防疏散引导信息

4.3沉浸式火灾演示情景的构建

4.3.1演示场景模型构建

4.3.2火灾场景效果模拟

4.3.3交互反馈情节设计

4.4全息消防演示界面分析

4.4.1全息界面的特点

4.4.2全息消防演示界面功能

4.4.3全息消防演示界面设计细节

4.5本章小结

第5章 全息情境下的沉浸式消防演示产品设计

5.1以群光广场为例的消防演示产品的系统设计

5.1.1群光广场情况介绍

5.1.2群光建筑的消防演示产品需求

5.1.3商场火灾流程及情节设计

5.1.4群光广场建筑模型构建

5.1.5消防演示与疏散效果表现

5.1.6全息消防演示产品硬件

5.2沉浸式消防演示产品界面设计

5.2.1框架设计

5.2.2界面UI设计

5.2.3使用过程故事板

5.2.4消防演示产品效果展示

5.3全息消防演示产品的可用性测试与评价

5.3.1目的与测试方法

5.3.2测试内容与统计分析

5.3.3结论

第6章 总结与展望

参考文献

致谢

附录一：关于火灾心理及防灾疏散行为的调查问卷

附录二：全息消防演示产品可用性测试问卷

附录三：攻读硕士学位期间科研成果