火災訓練のためにVRアプリケーションを作成するガイド

こんにちは、OneTechAsiaで働いているUnity開発者のミンです。今日は、VR環境で防火プロジェクトを行う手順を紹介します。

現在、世界中の多くの国が、消防訓練および救助訓練に仮想現実技術を適用しています。実際、防火訓練は非常に複雑であり、多くの困難と危険があります。多くの消防士は、消防と救助訓練中に負傷により死亡した。

韓国電子通信研究院(ETRI)が開発したVR火災訓練シミュレーションアプリケーション
韓国電子通信研究院(ETRI)が開発したVR火災訓練シミュレーションアプリケーション

上記のような訓練プロセスでの無意味な死傷を制限するために、米国政府は、消防士と救助者を訓練するために仮想現実技術を適用するソリューションを研究し、与えました。当初、上記の解決策は、事故や怪我を最小限に抑え、消防および救助訓練の効率を改善しました。

バーチャルリアリティ技術を適用する利点

消防および救助訓練に仮想現実技術を実際適用したのは、以下の利点が具体的に実証されました:

  • 360度のパノラマビューを備えた安全で現実的なトレーニング環境
  • 個人用保護具と消火および救助の方法は、安くて摩耗が少ないです
  • コスト削減:モデル構築、メンテナンス、機器費…
  • 実際の事例に応じて、シミュレートされた状況と環境を簡単に設定できます
  • 現実的なシミュレーション環境:音、画像、発生する状況をすべてシミュレートできます
  • このトレーニングはいつでもどこでも行うことができます
  • VRテクノロジーは、ユーザーが実生活のように感じるのに役立つため、アクションやスキルを与えることは現実に関連付けられ、実際に適用できます
  • 学習者は、煙、有毒ガス、毒素に直接さらされる必要がないため、トレーニング中にこれらの問題から危険にさらされることはありません
  • 実際に適用する前に採点し、監視し、調整できるために、反応速度と学生の状況を処理する能力を把握して統計できます
LEVELXR社(米国)の防火訓練におけるVRアプリケーション
LEVELXR社(米国)の防火訓練におけるVRアプリケーション

いくつかの欠点

  • 現代のバーチャルリアリティデバイスにはいくつかの制限があります:着用しにくい、処理速度が遅い、グラフィックが制限されています…
  • バーチャルリアリティテクノロジーデバイスを定期的に使用すると、眼精疲労、ドライアイ、近視の原因となる可能性があります
  • 一定期間に仮想環境に触れると、仮想恐怖感になる可能性があります(仮想現実病としても知られています)
  • 温度、気圧、煙、有毒ガスなどの物理的または化学的感覚をシミュレートすることはできません

アプリケーションの情報

  • デバイス: Oculus Quest I & Oculus Quest II
  • プラットフォーム: Unity Engine 2020.3.25f1
  • テクノロジー: Oculus SDK for Unity
  • バージョン: V0.0.1 2022

アプリケーションの内容

学校の図書館で、短絡して火事になっている状況をシミュレートする簡単なアプリケーションを作成しました。このアプリケーションは、火災が発生した場合に実行する手順をシミュレートします。ユーザーは、UI画面、環境およびアプリケーション内のいくつかのオブジェクトを操作します。

ステップ1:環境のセットアップ

Ứng dụng VR về việc đào tạo Phòng Cháy Chữa Cháy

オプションのオフィスをインポートして、床、テーブル、椅子用のコライダーをセットアップします。この場合にはライブラリを使用しました。

ステップ2:カメラとVRアームのセットアップ

 Setup camera và tay VR

OculusSDKには、使用するようなコンポーネントがすでにあり、プレハブをシーンにドラッグとドロップするだけです。

このプレハブは、動き、3D環境のレンダリング、手のポーズを処理し、オブジェクトとインタラクティブします。     

ステップ3:UIのセットアップ

OculusSDKには、クラスDebugUIBuilderがありました。

このクラスは、3D環境でcanvas2dを作成するのを処理します。ユーザーはraycastを通してノードとインタラクティブできます。

Setup UI

さらに、UIコンポーネントを完全にprefabに設計し、コードで初期することができます。

例:コードがDebugUIBuilderクラスに追加されます。

class DebugUIBuilder

そして、prefabと一緒にエディターで使用されるDebugUIBuilder。

DebugUIBuilder sử dụng trong editor cùng với prefab

Prefab DebugPC​​CCGuide、DebugPC​​CCInfo、およびDebugPC​​CCStepは、ずつ段階の情報を表示するためのアプリケーションステップで使用されます。

DebugPCCCInfo と DebugPCCCStep
DebugPCCCInfo と DebugPCCCStep
アプリで使用される手順、ガイド、情報。
アプリで使用される手順、ガイド、情報。

ステップ4:オブジェクトとの特定の相互作用

消防訓練アプリケーションでは、火災シミュレーションを完了するために、環境内のいくつかの3Dオブジェクトと対話する必要があります。それぞれのケースを調べて説明します。

コンデンサ:保護ガラスを引き下げて、各ブレーカーをオフにする必要があります。保護メガネの場合は、Hinge Jointコンポーネントを取り付けて、水平方向にのみ移動できるようにします。

Tương tác cụ thể với đồ vật

サーキットブレーカーについては、トリガーをコライダーに取り付けるだけで、ユーザーは手元のoculusコンポーネントを操作できます。

Trigger colliderをブレーカーに取り付けます
Trigger colliderをブレーカーに取り付けます

火災警報器:サーキットブレーカーと同様に、トリガーは火災警報器に取り付けられ、Oculusコンポーネントで始動されます。

トリガーコライダーを火災警報器に取り付けます。
トリガーコライダーを火災警報器に取り付けます。

写真にはハンドルのOculusコンポーネントです。   

component oculus của tay cầm

   

消火器;保持できることに加えて、消火器からスプレーするためのより多くの入力をコーディングする必要もあります。するとOVRInputクラスを使用します。

ステップ5:イベントとエフェクトの管理

火の効果があるために、アセットUnityParticlePackを使用しました。パーティクル部分には消火スクリプトが付属しているので、それを使用します。

また、イベントを管理し、リンク以外のクラスを追加するために、適切なUIを表示します。

結果

このようにして、Unityを使用して、学校の図書館での火災状況をシミュレートし、防火規則に従って消火活動を指示する簡単なアプリケーションの作成を完了しました。ユーザーは、OculusクエストグラスなどのVRデバイスを通して、電源スイッチの切断、火災警報器の呼び出し、消火器を使用したその場での小さな火災の処理など、現実のさまざまな視覚操作を練習できます。

以下のプロジェクトデモビデオをご覧ください。また、質問がある場合やサポートが必要な場合は、私の記事またはビデオにコメントしてください。

VRメガネで火災を処理するためのスキルトレーニングのアプリケーションのビデオ–OculusQuest2

これはVRトレーニングの分野について基本的なアプリケーションであり、同様に、デバイス制御、ロボットアーム、機械の送信、特定の状況での処理などの他のVRトレーニングアプリを構築するために適用できます。

ご成功を祈っています。

まとめ

実際に実装を通じ、VRテクノロジーの長所と短所を考慮して、今日、多くの分野とユニットがトレーニングでバーチャルリアリティテクノロジーに投資しています。現在、世界では、米国、オーストラリア、韓国、シンガポールなどの多くの国が、VRテクノロジーを使用した消防士のトレーニングを行っています。ベトナムでは、このバーチャルリアリティ技術を防火や救助の専門訓練に取り入れたり、単に防火や特殊なケースでの戦闘を体験したりすることを検討することをお勧めします。それは利点をもたらし、この作業の投資コストを節約します。

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