Real time simulation of fire extinguishing scenarios

Abstract

Die meisten Feuer auf der Welt entstehen durch Unachsamkeit in Abfalleimern oder Aschenbechern. Mit der richtigen Ausbildung könnten die meisten Menschen solche kleinen Feuer selbst bekämpfen und verhindern. Seit vielen Jahren gibt es bereits für Mitarbeiter Feuerlöschübungen aber diese sind zumeist teuer und nicht besonders akkurat. Andererseits werden heutezutage schon viele Menschen mit Virtuellen Technologien traininert die komplexesten Aufgaben zu erfüllen, wie zum Beispiel Chirurgen auf feinste Operationsvorgänge.<br />Unser Ziel war es diese beiden Welten zu vereinen.<br />In dieser Diplomarbeit werden wir versuchen einen Überblick darüber zu geben wie man am besten mit Vituellen Technologien unterrichtet und trainiert. Weiters werden wir Beleuchten welche Vorraussetzungen dieses an die Technologie setzt um die grösst mögliche immersion zu erreichen.<br />Ausserdem werden wir einen Einblick geben wie wir all dieses Wissen benutzt haben um solch ein System in die Realität umzusetzen. Dieses System benutzt Tracking, Stereo Rendering und moderne Rendering Technologien um die grösst mögliche Immersion zu erreichen. Die Feuerausbreitung und die Reaktion des Feuers auf die Löschmittel werden hierbei in Echtzeit berechnet. Weiters ist es sehr einfach möglich neue Szenen für das Trainig mit den von uns entwickelten Werkzeugen zu erstellen.<br />

Most of the fires around the world start with small fires in litter bins or ashtrays. With the right kind of training and encouragement everyone has the ability to use fire extinguishers to fight such fires. Since many years there are trainings for employees in fire extinguishing but these trainings are expensive and flawed. On the other side virtual reality is used to train people around the world in using the most complex tools like surgical instruments with success. Our goal was to tie those worlds together.<br />In this thesis we try to give an overview how to train people using virtual reality. Also we explore which technology is needed to create enough realism to immerse the user. We will discuss how we chose the technologies we used to create a system for fire extinguishing training.<br />Then we will explain how we implemented a system using those virtual reality methods and how we tried to immerse the user by using tracking, stereo rendering and modern rendering techniques to create a convincing output. In this system the fire spread and reaction to the extinguishing agents are calculated in realtime. Also this system provides a powerful content pipeline to create new scenes for the training on the fly.