虚拟现实技术在环境工作中的应用研究

2018-02-05韩小铮

资源节约与环保 2018年10期

韩小铮

（河北环境工程学院河北秦皇岛 066004）

引言

虚拟现实（Virtual Reality）技术也被称为“沉浸式多媒体”或“计算机模拟现实”技术[1]，是综合了计算机图形学、人机接口、人工智能等多方面内容的新技术，可以让用户利用计算机及相关设备就可以达到接近实际的真实体验效果。随着虚拟现实技术的不断完善，其已被广泛的应用在教育、管理、经济等方面的工作之中。环境工作涉及到了大量的空间、地表和地下的数据及模型，而虚拟现实技术可以模拟实地场景的特征与环境工作的内容相契合，因此虚拟现实技术在环境工作中有着广泛的应用前景。将虚拟现实技术应用于环境工作中，可以将以往传统的数据和平面资料立体化、直观化，虚拟现实技术还可以精准的还原数据，当其与数据模型、规划评价等技术结合时，就可以为环境规划和预测等工作服务[2]，提高这些工作的准确性、真实性和可靠性。但由于技术条件等原因，目前虚拟现实技术在环境工作中的应用还处于摸索阶段，现阶段虚拟现实技术可在环境工作中的如下几个方面进行应用。

1 环境教育方面的应用

在我国目前的环境教育工作中，由于学生人数过多或考虑学生人身安全、经济等方面的问题，对于一些环保设施设备的参观实践教学活动无法正常开展，从而影响了教学质量。而利用虚拟现实技术，将实践教学内容中的设施设备制作成虚拟现实软件，不仅可以让学生足不出户实现对于设施设备的全方位浏览，达到身临其境的效果，还可以利用虚拟现实技术实现对于设施设备结构、原理的展示，从而起到提高教学质量的作用。

2 环境执法辅助工作中的应用

我国目前的环境执法工作任务繁重，由于工业行业类型众多、生产工艺复杂，造成了环境执法工作人员在现场检查时面临很多难题。重污染行业的生产工艺非常庞杂、排污节点众多，污染治理设施运行情况难于掌握，带来的问题是执法人员无法全面的掌握检查要点，有可能在环境执法工作中遗漏排污者的违法行为，影响执法的效果，因此环境执法人员急需对于重污染行业的环境执法技术支持。目前虽有一些针对重污染行业的环境执法指南文档，但由于均为文字性内容，执法人员无法对排污节点、污染治理设施等执法要点有直观的认识，而利用虚拟现实技术，将重污染行业的生产工艺进行仿真虚拟，并将执法要点制作于软件之中，执法人员通过使用软件，即可对于相关行业的现场情况有实物化的认知，从而提升执法人员的执法能力。

3 环境数据展示方面的应用

大数据技术目前已在环境工作中逐步推进使用，随着环境数据的积累，如何将数据直观的展现给环境工作人员是当前环境大数据技术研究中的关键内容。通过使用虚拟现实技术，将目前环境工作中的环境污染监测数据、污染治理设施在线监控数据、环境行政处罚数据等进行整合，可以构建虚拟现实数据展示平台，将所有的数据在虚拟场景中展现出来，使用户可以直观、实物化的了解环境数据，提高数据的价值。

4 环境规划、预测方面的应用

虚拟现实技术可以结合GIS等环境数据，实现对于相关数据的交互、三维可视化的展示，并可利用虚拟现实软件的仿真性进行环境规划工作。相对于传统的环境规划软件的工作模式，基于虚拟现实的环境规划软件在工作时更为直观，结果更为可靠。同时，利用目前的技术，可以实现对于污染物扩散的预测等工作，相较于传统的预测工具软件，基于虚拟现实技术的环境预测软件的结果更为直观，结果也更为准确。

5 环境应急方面的应用

我国目前环境安全与应急工作强调的是全过程管理，包括了事前准备、事中应对、事后恢复等方面的内容，环境安全与应急的很多工作中存在着一定危险性，实际开展时风险较高，而虚拟现实技术正好可以在这些方面发挥一定的作用。如在应急演练工作中，可以使用虚拟现实技术实现对于不同类型污染事故的模拟，实景模拟污染事故现场，供用户演练使用，提高用户的应急演练水平。在污染事故发生时，可以使用虚拟现实技术结合污染物扩散模型进行污染物扩散的趋势分析，相对于目前的软件，利用虚拟现实技术进行污染物扩散的趋势分析，结果更为直观和准确。