一种交互式环境模拟培训考核方法和系统与流程

本发明涉及虚拟训练，具体涉及一种交互式环境模拟培训考核方法和系统。

背景技术：

1、现如今，使用虚拟环境对交警进行培训有如下几个难题：尽管技术不断进步，虚拟环境仍可能无法完全模拟真实场景的复杂性，导致受训者的沉浸感和体验感打折，影响培训效果；虚拟培训内容的开发成本高，难以快速适应新技术或新流程的变化，且个性化培训方案的设计实施面临挑战；虚拟系统提供的即时反馈可能不够精准或深入，难以模拟人与人互动中的微妙反馈，影响学习成效；不同背景的学员对虚拟技术的接受度和适应能力不同，部分人员可能因技术恐惧或不适而影响学习积极性。

技术实现思路

1、为了解决以上技术问题，本发明提供了一种交互式环境模拟培训考核方法，所述方法包括：

2、s1、使用vr技术模拟执法环境，学习过规范化执法视频后的受试者根据模拟执法环境的提示进行学习；

3、s2、对在模拟环境中学习后的受试者进行训练，并根据训练自动打分，根据打分结果进行专项训练；

4、s3、将训练结束后的受试者以虚拟环境考试的形式进行培训考核，得到培训考核结果。

5、可选的，所述s1中，使用vr技术模拟执法环境的内容具体包括：

6、采集训练环境的地物照片与地面影像，提取所述地物照片与地面影像的地物纹理信息；

7、获取训练环境空间实体的cad地形图，分别提取所述cad地形图的地形地貌数据与cad地形图实体几何轮廓；

8、基于所述地物纹理信息、地形地貌数据和cad地形图实体几何轮廓构建虚拟执法环境。

9、可选的，获取训练环境空间实体的cad地形图，分别提取所述cad地形图的地形地貌数据与cad地形图实体几何轮廓的过程具体包括：

10、地形地貌数据提取过程具体包括：

11、将所述cad地形图进行伽马校正后进行图像增强，得到增强图像，使用sf m对增强图像进行三维重建，使用pmvs算法进行密集重建，得到重建图像，将重建后的图像使用psr进行表面重建，获取重建后的地形地貌数据；

12、cad地形图实体几何轮廓提取过程具体包括：

13、使用canny算子对重建后的图像进行边缘检测，获得环境建筑物边缘；统计垂直方向的点云密度，得到点云垂直密度分布图；将边缘检测结果与点云垂直密度分布图叠置，进行重合度分析，选取点云密度高的边缘作为环境建筑物边缘。

14、可选的，所述s2中，对在模拟环境中学习后的受试者进行训练的过程具体包括：

15、捕捉现有执法过程的语言和行为，提取执法过程中的语言，使用nlp提取相关关键词；

16、受试者在虚拟环境中进行执法训练，训练过程中，提供每一步的语言与动作；

17、记录受试者在虚拟环境中的语言和行为，根据完成度进行打分，并自动识别并记录该受试者完成度低的部分。

18、本发明还公开一种交互式环境模拟培训考核系统，系统包括环境构建子模块、执法训练子模块和培考核子模块；

19、所述环境构建子模块用于使用vr技术模拟执法环境，学习过规范化执法视频后的受试者根据模拟执法环境的提示进行学习；

20、所述执法训练子模块用于对在模拟环境中学习后的受试者进行训练，并根据训练自动打分，根据打分结果进行专项训练；

21、所述培考核子模块用于将训练结束后的受试者以虚拟环境考试的形式进行培训考核，得到培训考核结果。

22、可选的，所述环境构建子模块包括纹理信息采集单元、地形采集单元和特征融合单元；

23、所述纹理信息采集单元用于采集训练环境的地物照片与地面影像，提取所述地物照片与地面影像的地物纹理信息；

24、所述地形采集单元用于获取训练环境空间实体的cad地形图，分别提取所述cad地形图的地形地貌数据与cad地形图实体几何轮廓；

25、所述特征融合单元用于基于所述地物纹理信息、地形地貌数据和cad地形图实体几何轮廓构建虚拟执法环境。

26、可选的，提取所述cad地形图的地形地貌数据的过程包括：

27、将所述cad地形图进行伽马校正后进行图像增强，得到增强图像，使用sf m对增强图像进行三维重建，使用pmvs算法进行密集重建，得到重建图像，将重建后的图像使用psr进行表面重建，获取重建后的地形地貌数据

28、可选的，提取cad地形图实体几何轮廓的过程具体包括：

29、使用canny算子对重建后的图像进行边缘检测，获得环境建筑物边缘；统计垂直方向的点云密度，得到点云垂直密度分布图；将边缘检测结果与点云垂直密度分布图叠置，进行重合度分析，选取点云密度高的边缘作为环境建筑物边缘。

30、可选的，所述执法训练子模块包括行为捕捉单元、训练单元和打分单元；

31、所述行为捕捉单元用于捕捉现有执法过程的语言和动作，提取执法过程中的语言，使用nlp提取相关关键词；

32、所述训练单元用于受试者在虚拟环境中进行执法训练，训练过程中，提供每一步的语言与动作；

33、所述打分单元用于记录受试者在虚拟环境中的语言和行为，根据完成度进行打分，并自动识别并记录该受试者完成度低的部分。

34、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

35、本发明结合虚拟现实的沉浸式体验与实体操作的真实触感，使学员能够在接近真实的工作环境中学习，提高知识理解和技能掌握程度。危险或高成本的操作可以通过虚拟环境安全模拟，而基础和实践环节可以在实体环境中进行，既保证了培训的安全性，又不失实操的真实性。系统可根据学员能力与进度定制培训内容，提供个性化的学习路径和反馈，加速学习进程，满足不同学员的学习需求。

技术特征：

1.一种交互式环境模拟培训考核方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的交互式环境模拟培训考核方法，其特征在于，所述s1中，使用vr技术模拟执法环境的内容具体包括：

3.根据权利要求2所述的交互式环境模拟培训考核方法，其特征在于，获取训练环境空间实体的cad地形图，分别提取所述cad地形图的地形地貌数据与cad地形图实体几何轮廓的过程具体包括：

4.根据权利要求1所述的交互式环境模拟培训考核方法，其特征在于，所述s2中，对在模拟环境中学习后的受试者进行训练的过程具体包括：

5.一种交互式环境模拟培训考核系统，所述系统应用权利要求1-4任一项所述的培训考核方法，其特征在于，系统包括环境构建子模块、执法训练子模块和培考核子模块；

6.根据权利要求5所述的交互式环境模拟培训考核系统，其特征在于，所述环境构建子模块包括纹理信息采集单元、地形采集单元和特征融合单元；

7.根据权利要求6所述的交互式环境模拟培训考核系统，其特征在于，提取所述cad地形图的地形地貌数据的过程包括：

8.根据权利要求6所述的交互式环境模拟培训考核系统，其特征在于，提取

9.根据权利要求5所述的交互式环境模拟培训考核系统，其特征在于，所述执法训练子模块包括行为捕捉单元、训练单元和打分单元；

技术总结
本发明公开了一种交互式环境模拟培训考核方法及系统，方法包括：使用VR技术模拟执法环境，学习过规范化执法视频后的受试者根据模拟执法环境的提示进行学习；对在模拟环境中学习后的受试者进行训练，并根据训练自动打分，根据打分结果进行专项训练；将训练结束后的受试者以虚拟环境考试的形式进行培训考核，得到培训考核结果。

技术研发人员：黄金晶,汪洋,雍凯雯,赵司聪,黄婷,杨洋,董亚威,朱田鸽,何亚琪,贾进雷,周田昊然,童钰翔
受保护的技术使用者：公安部道路交通安全研究中心
技术研发日：
技术公布日：2025/2/5