基于Unity 3D的灭火器虚拟消防模拟

来源：计算机工程与科学杂志2025年第06期北京时间：

作者：薛锦云1, 周智鹏1, 2, 薛慧琦3, 易心武1, 2, 李志辉1, 2, 刘智高1, 2

单位：1.江西师范大学国家网络化支撑软件国际科技合作基地，江西 南昌 330022；2.江西师范大学计算机信息工程学院，江西 南昌 330022；3.中大华远认证中心上海有限公司，上海 200070

摘要：传统的消防训练需要消防员及相关人员面对大火进行实操，这不仅需要场地、资金的支持，还可能会有人员伤亡的风险。随着虚拟现实的发展，如何使用其模拟真实环境的能力让用户完成目标任务已成为当今研究的热点。利用Unity 3D强大的三维渲染能力和灵活的脚本系统，结合虚拟现实的粒子系统对火焰和灭火器喷雾进行模拟，能真实还原消防人员的训练环境。为了模拟的真实度，采用动力学原理模拟灭火器喷雾前期的运动轨迹，提出以高斯扩散模型对喷雾后期在空气中的弥漫进行分析。实验结果证明动力学原理和高斯扩散模型能成功模拟出灭火器喷雾的动态变化过程。同时，利用粒子间的碰撞实现了灭火器的灭火过程，使用户能够直观地感受到灭火器喷雾对火焰的影响。

关键词：Unity 3D,虚拟现实,粒子系统,高斯扩散模型,消防,

基金资助：江西省自然科学基金（20212BAB202018）；江西省教育厅科学技术研究课题（GJJ210333）；江西省虚拟仿真实验教学课题（2020-2-0048）