新产品介绍

●UC-win/Road for EXODUS UC-win/Road避难解析

●EXODUS是什么?
 英国Greenwich大学的Fire Safety Engineering Group(FSEG)开发的避难解析软件。
 FSEG是由数学家、认证心理学家、火災安全学家、计算机科学家等多方面多领域的30名专家聚集而成,至1986年设立21年来一直致力于火灾力学和火灾与人的行为的研究。
在研究过程中开发出了被世界18个国家广泛使用的火灾模拟软件:SMARTFIRE,及避难模拟软件:EXODUS。
 尤其EXODUS是根据安全基准要求,满足性能校核而设计的,对「人对人」、「人对构造」、「人对火灾」的相互作用,可进行高度解析的模拟系统,复杂建筑物内的多人数避难及动作解析也可对应。此外,还为建筑物、船只、飞机分别开发了相应版本,根据其不同状况可进行最适宜的模拟。目前,铁路用版本正在开发中。
 EXODUS可在段时间内对诸多避难参数进行低成本验证,是安全技术者的评价系统。EXODUS凭其前驱能力迄今为止获得了英国国内及国际上多项大奖(*1)。
并且,EXODUS还附有简易的3D演示工具「vr-EXODUS」,各EXODUS解析出的模拟结果均可在3维下确认。

(*.1)
The IST prize for 2004 awarded by Euro-CASE,
The Queen's Anniversary Prize 2002,
The British Computer Society Award for IT in 2001,
The British Computer Society Gold Medal for IT in 2001,
The CITIS (Communications & IT in Shipping) Award
  for Innovation in IT for Ship Operation and Safety in 2002, and
The Royal Institution of Naval Architecture /
  Lloyds Register Award for Ship Safety in 2002


●UC-win/Road for EXODUS
 现在与EXODUS相同的社会贡献为目标,UC-win/Road的联合开发也正在进行。
 UC-win/Road至今被使用在道路设计、各种公共事业和民间开发的全领域,此次作为室内安全的评价,计划在三维虚拟现实(VR)空间内对EXODUS的模拟结果进行确认。此版本将目标地位在,对新建、既存的建筑物安全性,有利于相关人员的合意形成,其系统特征如下。
 ・ 无缝数据传输
 ・ 3维实时可视化的高自由度演示
 ・ 高品质的3D空间
 ・ 通过外部空间表示更加真实地表达

功能方面:
 UC-win/Road for EXODUS以插件的形式提供,主要功能如下。

1. 载入building EXODUS生成的VRG,VRS文件
 building EXODUS中为了进行模拟,需要定义群众与周围的环境。周围环境以平面分层进行表现。目前为止解析结果是通过 vr-EXDODUS进行3D的模拟。为了进行这项动画演示,用户需从building EXODUS输出VRG、VRS形式的2种结果文件。VRG代表环境信息、VRS代表位置、方向,及模拟各阶段的行动信息也保存其中。
 通过UC-win/Road进行building EXODUS模拟的动画便是从载入VRG、VRS这两个文件开始的。


 下图显示的便是building EXODUS生成的数据进行模拟后的动画(相同环境及数据)。

▲vr-EXODUS

▲UC-win/Road

2. 人的表现
 人物通过MD3特征任务模型进行视觉上的表现。通过这些人物模型,在模拟中即使人数变多,也可以确保画面帧率进行动画。
 为了生成building EXODUS定义的人群,UC-win/Road利用了人物模型的默认程序库。一方面,用户可以独自载入MD3模型,为了生成更丰富多样的人群还可对默认的模型库进行追加。
 人口管理是连接到运动中人群的辅助工具。例如,building EXODUS同样的方法对特定人物反转表示,可打开其一般属性(年龄、性別、身高等)。另外,此项管理根据不同的条件(人物的属性)可选择人物的分组表示。并且,用户为了得到动画的全体图像可对替代轨迹进行表示、非表示。
3. 动画播放器
 此工具与标准播放器的操作相同,使用开始、暂停、停止、前进、后退的功能,凭直感即可对动画全体进行控制。使用动画播放器用户可实时对动画进行播放和暂停等操作。
 

4. 照相机管理
 照相机管理是,用户控制动画的观看方法,可在不同的照相机模式下对动画进行确认。用户使用UC-win/Road的照相机控制可自由移动照相机。另外,还可将照相机的动作固定到某个特定的人物(例如,可专门关注某个感兴趣的人)。用户可实时对照相机的模式或关注人物进行变更。
 照相机的录制模式有以下种类。
 a) 直升飞机模式: 照相跟跟随选中的人物,保持在其头顶上方垂直地面。
 b) 移动模式: 照相机跟随选中的人物,从横侧(前方、后方)观察选中的人物。
 c) 替身的视点方向模式: 照相机位于选中人物的眼部位置,可观察到避难过程中所选中人物所看到的景物。
 照相机模式的控制,照相机的管理可实时对当前的视点方向进行保存。动画中用户可以有意识地在列表中对视点方向进行切换。

5. 视图
 Exodus插件的最后一个主要功能便是视图,树预览目录可显示出动画中存在目标(环境、替代、视点方向等)的全体。用户通过该功能确认目标的属性,并进行表示、非表示的控制。

6.特征人物的LOD表示
 MD3特征人物(替代)通常作为3D模型在UC-win/Road上表示。模拟中一次解析有可能产生数千人的替代表示,这将影响全体显示的性能。为解决这个问题LOD(Level Of Detail)- 采用了近处景物详细、远处放粗表现 - 的方法。实际中,视点附近的替代采用3D模型,而较远的则用二维材质表现。2维材质是模拟中根据来自视点的可见方向,自动完成的。


事例(第6届竞赛 海外部门奖 获奖作品)
「青岛胶州湾隧道项目」上海日浦信息技术有限公司
 隧道建设中利用VR模拟EXODUS、SMARTFIRE的模拟结果,并在UC-win/Road进行的表现。隧道内的支持,灾害时以避难为目的,包含隧道在内应用到全体构造评价的事例。

  第6届 3D・VR模拟竞赛回顾 2007-Nov.
 F8事例(EXODUS/SMARTFIRE解析支援服务)


●今后的展望
 目前UC-win/Road for EXODUS预定于1月末发布。将来与UC-win/Road的交通功能相联合,预计开发大规模灾害的避难模拟。并且,与火灾流体解析方案、SMARTFIRE相联合,更加真实的避难解析系统是我们的目标。


■UC-win/Road for EXODUS 发布予定日:2008年1月


(Up&Coming '08 新春特別号刊载)

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