案件現(xiàn)場動畫復原分析系統(tǒng)
時間：2009-02-21 01:00:00
來源：UltraLAB圖形工作站方案網(wǎng)站
人氣：7534
作者：admin
隨著科學技術的迅速發(fā)展，不法分子作案手段的技術含量越來越高，他們在犯罪現(xiàn)場留下的證據(jù)越來越少，作案的手法越來越巧妙，給刑偵人員的破案帶來越來越大的難度。
虛擬現(xiàn)實是計算機模擬的三維環(huán)境，是一種可以創(chuàng)建和體驗虛擬世界的計算機系統(tǒng)。虛擬環(huán)境是由計算機生成的，它通過人的視、聽、觸覺等作用于用戶，使之產(chǎn)生身臨其境的感覺的視景仿真。它是一門涉及計算機、圖像處理與模式識別、語音和音響處理、人工智能技術、傳感與測量、仿真、微電子等技術的綜合集成技術。用戶可以通過計算機進入這個環(huán)境并能操縱系統(tǒng)中的對象并與之交互。三維環(huán)境下的實時性和可交互性是其主要特征。
虛擬現(xiàn)實技術的研究是從20世紀六、七十年代開始，由美國、日本、前蘇聯(lián)、印度、德國，加拿大，法國等國家開始的。目前，在美國除軍方用于作戰(zhàn)訓練外，在警方、航空航天，甚至私人機構都有應用。同時，在一些商業(yè)、金融和安全保衛(wèi)工作中也都運用了虛擬現(xiàn)實的技術。據(jù)了解，隨著全球恐怖犯罪活動的增加，美國和歐洲的發(fā)達國家都進一步通過虛擬技術來預測和打擊恐怖犯罪活動。國際上通過虛擬現(xiàn)實來協(xié)助刑偵人員分析案件已發(fā)展成為刑事技術的一門學科。
長期以來，偵查人員在進行犯罪現(xiàn)場分析時，都是通過現(xiàn)場勘驗圖紙和現(xiàn)場照片對犯罪過程進行推測。這種推測的依據(jù)——圖紙和照片都是平面，推測的方法僅僅是文字的描述。缺乏直觀性和形象性，不能給偵查人員一種直觀的描述，而且往往會帶來種種錯覺，給案件的順利偵破增加難度。尤其是在多人作案復雜現(xiàn)場的分析中，對作案人的數(shù)量、作案過程、進出現(xiàn)場的路線等的分析推測僅僅依靠文字描述是遠遠不夠的，特別是當偵查人員的意見不一致時，更加需要有一個有效的方法來按照每一種意見分別對犯罪現(xiàn)場進行直觀、客觀、形象的描述。
通過刑事案件現(xiàn)場三維動畫復原分析系統(tǒng)，刑偵人員能夠快速構建出一個三維化的犯罪現(xiàn)場。這個虛擬的犯罪現(xiàn)場能夠重現(xiàn)真實犯罪現(xiàn)場的各種物件的位置、大小、形狀等以及犯罪現(xiàn)場的內(nèi)部環(huán)境和周邊環(huán)境，給刑偵人員一個直觀地、立體的、形象化的描述，使之對犯罪環(huán)境迅速了解和熟悉，而且能夠以三維動畫的形式模擬整個犯罪過程，使之能夠客觀、真實的，完整的重現(xiàn)在屏幕上。當偵查人員對犯罪現(xiàn)場的分析意見不一致時，利用本系統(tǒng)可以分別按照每一種意見模擬出一個三維動畫影片，可以直觀地反映出哪一種意見更加準確合理，給案件的分析工作帶來極大的便利。
刑事案件現(xiàn)場三維動畫復原分析系統(tǒng)是貴州省公安廳刑偵總隊提出技術要求，公安部二所和重慶市公安局協(xié)助，由北京動態(tài)時空科技有限公司用自己的資金、在其擁有自主知識產(chǎn)權的三維虛擬現(xiàn)實及動畫仿真技術的基礎上開發(fā)實現(xiàn)的。與國內(nèi)外先進水平的對比，所有的技術在性能和水平上都是領先的。
2、產(chǎn)品關鍵技術
(1)三維實時虛擬實境模擬及動畫技術（3D Real Time Virtual Reality and Animation）
(2)三維人物造型、姿態(tài)編輯及運動仿真技術（3D Character Modelling, Posing and Animation）
上述核心技術是北京動態(tài)時空科技有限公司擁有完全知識產(chǎn)權的、具有世界先進水平的專有技術。
3、產(chǎn)品創(chuàng)新點
u 三維刑事案件現(xiàn)場虛擬現(xiàn)實場景復原
u 三維刑事案件現(xiàn)場物體造型及運動仿真
u 三維刑事案件現(xiàn)場人體姿態(tài)造型及運動仿真
u 三維刑事現(xiàn)場犯罪過程模擬的動畫片多媒體制作
刑事案件現(xiàn)場三維動畫復原分析系統(tǒng)軟件采用世界先進水平的虛擬模擬技術，是集逼真三維人體、服裝、場景、動畫運動仿真為一體的系統(tǒng)軟件。該軟件操作簡便，一般刑偵人員經(jīng)簡單培訓后，即可完全掌握和使用該軟件，制作出逼真的三維虛擬刑事現(xiàn)場及犯罪過程動畫模擬，以此進行刑事現(xiàn)場的真實重現(xiàn)和犯罪過程的實時分析。刑事案件現(xiàn)場三維動畫復原分析系統(tǒng)軟件的出現(xiàn)，填補了國內(nèi)刑事案件現(xiàn)場三維動畫復原分析系統(tǒng)軟件的空白，是公安戰(zhàn)線上刑事偵探人員的有力和高效的高科技工具。刑事案件現(xiàn)場三維動畫復原分析系統(tǒng)軟件的出現(xiàn)，是國內(nèi)計算機輔助刑事現(xiàn)場復原的一個突破，它把革命化的刑事現(xiàn)場三維動畫復原和分析帶入了現(xiàn)實。 #p#page_title#e#
4、產(chǎn)品技術特征
（1）簡介
使用刑事案件現(xiàn)場三維動畫復原分析系統(tǒng)軟件，刑事偵查技術人員根據(jù)現(xiàn)場平面草圖、現(xiàn)場照片及基本的犯罪過程文字描述，能夠選擇和修改不同的三維虛擬現(xiàn)實場景模型，包括建筑物、樹木、家居設備、動物及人體模型，及各種現(xiàn)實生活中的一切物品，并可設置各種色彩的燈光，為不同的物體選擇各種材質(zhì)貼圖，以達到逼真的刑事現(xiàn)場虛擬仿真效果。 另外還可以進行攝像機、物體、環(huán)境、動物和人體的動畫設計和仿真，以達到各種模擬刑事現(xiàn)場場景及人體和事件發(fā)生、過程、結果的重現(xiàn)。最后，通過刑事案件現(xiàn)場三維動畫復原分析系統(tǒng)軟件自身的高級渲染功能，可生成高度逼真的三維場景圖片和動畫片。把這些三維場景圖片、動畫片和聲音、文字結合，就可為偵查、技術、指揮人員生成各種三維虛擬刑事現(xiàn)場場景和犯罪過程的多媒體影音和影像材料。他們可以對這些數(shù)字化多媒體信息進行分析、演示， 并在光盤里或局域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)上保存、交流和傳輸。
（2）功能特點
刑事現(xiàn)場三維動畫復原分析系統(tǒng)軟件可在多種計算機硬件平臺上運行，它具有以下功能及特點：
u 完全獨立的三維軟件，僅依靠微軟Windows操作系統(tǒng)環(huán)境，不依賴任何其他圖形軟件。
u 圖形用戶界面直觀方便而簡單易懂，操作簡便
u 可在多種中檔個人計算機及高檔圖形工作站上運行。
u 包含各種三維物體、逼真人體、各種二維材質(zhì)圖案等多種數(shù)據(jù)庫。
u 逼真和實時操作的三維場景模擬，包括燈光和三維圖案映貼。
u 逼真人體造型及人體骨骼機構運動模擬。
u 可生成通用的AVI格式的動畫片。
（3）功能模塊組成
系統(tǒng)包含以下多個子系統(tǒng)功能模塊：
u 圖形用戶接口模塊
u 圖形顯示模塊
u 三維場景虛擬及圖形仿真模塊
u 三維物體庫
u 三維人體庫
u 二維材質(zhì)圖庫
u 三維人體模特體型及姿勢編輯模塊
u 三維物體造型及運動仿真模塊
u 三維人體造型及運動仿真模塊
u 動畫文件生成模塊
（4）軟硬件環(huán)境配置要求
u Microsoft Windows 2000 或XP 操作系統(tǒng)
u 圖形工作站或微型機
u 512MB RAM以上內(nèi)存, 5 GB 以上硬盤
u 1024x768 以上分辨率，17寸以上彩色顯示器
u 32MB以上圖形卡
5、項目產(chǎn)品的技術性能水平與國內(nèi)外先進水平的對比
經(jīng)過中國科學院文獻情報中心科技查新， 國內(nèi)并無任何刑事現(xiàn)場三維動畫復原及分析系統(tǒng)的研究、科技成果和產(chǎn)品。因此該成果是國內(nèi)唯一和領先的。
經(jīng)過國際互聯(lián)網(wǎng)上的搜索，發(fā)現(xiàn)美國有類似的刑事現(xiàn)場三維虛擬模擬軟件“3D Eye Witness”(http://www.designwareinc.com/)，但“3D Eye Witness”功能單一，畫面粗糙，只有現(xiàn)場模擬功能，完全沒有人體動畫功能。因此我們的刑事現(xiàn)場三維動畫復原及分析系統(tǒng)是國際領先的。
刑事現(xiàn)場三維動畫復原分析系統(tǒng)的核心， 三維實時虛擬實境模擬及動畫技術（3D Real Time Virtual Reality and Animation）和三維人物造型、姿態(tài)編輯及運動仿真技術（3D Character Modelling, Posing and Animation），本身是具有國際一流水平的科技成果， 因此與國內(nèi)外先進水平的對比，我們的刑事現(xiàn)場三維動畫復原及分析系統(tǒng)的技術在性能和水平上都是第一流和領先的。 #p#page_title#e#
6、技術成熟性和可靠性
幾年來, 刑事案件現(xiàn)場三維動畫復原分析系統(tǒng)已在北京市海淀區(qū)公安局、中國政法大學、大連市公安局、貴州省公安廳、重慶市公安局、天津市國安局、石家莊高速交管局、河南省公安廳、寶雞公安局, 及下屬多家單位的實際案例中得到應用。在幾個特大刑事案件，如2003年6月貴州省黃果樹風景區(qū)某殺人分尸案和鎮(zhèn)寧縣某滿門殺人案，中進行了具體的應用和驗證。在這些大案中， 偵查技術人員根據(jù)現(xiàn)場平面草圖、現(xiàn)場照片及基本的犯罪過程文字描述， 用該系統(tǒng)實現(xiàn)了現(xiàn)場復原、犯罪過程模擬和分析。 并在最終破案中都發(fā)揮了很大的幫助作用。結果證明該系統(tǒng)的技術是成熟和可靠的。該系統(tǒng)成為了偵查、技術、指揮人員喜愛的高效和直觀的高科技工具，得到各級領導和干部的一致肯定和好評。
二、產(chǎn)品使用方案
該系統(tǒng)主要解決如何利用虛擬現(xiàn)實技術來制作逼真的虛擬刑事現(xiàn)場及犯罪過程動畫模擬。主要利用一些成熟的三維技術和動畫技術來虛擬犯罪場景和整個犯罪過程。然后進行一系列的三維人體庫和物體庫的建設工作，即將各種不同的三維人體和犯罪場景經(jīng)常用到的實物如家具、電器、兇器等添加到該系統(tǒng)中。在實際案件中對該系統(tǒng)進行驗證，即將該系統(tǒng)與一些真實的案例結合起來，幫助工作在一線的刑偵人員分析案件。
三、社會效益分析
該產(chǎn)品將極大地幫助中國及世界上所有的警察及公安系統(tǒng)的刑警偵察人員，提高他們的效率，改善他們的工作方式。刑事案件現(xiàn)場三維動畫復原分析系統(tǒng)是刑警偵察人員的先進高科技工具，可使他們的可視化世界和思維進入一個高科技的三維動態(tài)虛擬時空。刑事案件現(xiàn)場三維動畫復原分析系統(tǒng)填補中國在刑事案件現(xiàn)場三維動畫復原分析軟件產(chǎn)業(yè)的空白，提升中國軟件產(chǎn)業(yè)在國際上的地位。不言而愈，其社會效益是極大的。
虛擬現(xiàn)實是計算機模擬的三維環(huán)境，是一種可以創(chuàng)建和體驗虛擬世界的計算機系統(tǒng)。虛擬環(huán)境是由計算機生成的，它通過人的視、聽、觸覺等作用于用戶，使之產(chǎn)生身臨其境的感覺的視景仿真。它是一門涉及計算機、圖像處理與模式識別、語音和音響處理、人工智能技術、傳感與測量、仿真、微電子等技術的綜合集成技術。用戶可以通過計算機進入這個環(huán)境并能操縱系統(tǒng)中的對象并與之交互。三維環(huán)境下的實時性和可交互性是其主要特征。
虛擬現(xiàn)實技術的研究是從20世紀六、七十年代開始，由美國、日本、前蘇聯(lián)、印度、德國，加拿大，法國等國家開始的。目前，在美國除軍方用于作戰(zhàn)訓練外，在警方、航空航天，甚至私人機構都有應用。同時，在一些商業(yè)、金融和安全保衛(wèi)工作中也都運用了虛擬現(xiàn)實的技術。據(jù)了解，隨著全球恐怖犯罪活動的增加，美國和歐洲的發(fā)達國家都進一步通過虛擬技術來預測和打擊恐怖犯罪活動。國際上通過虛擬現(xiàn)實來協(xié)助刑偵人員分析案件已發(fā)展成為刑事技術的一門學科。
長期以來，偵查人員在進行犯罪現(xiàn)場分析時，都是通過現(xiàn)場勘驗圖紙和現(xiàn)場照片對犯罪過程進行推測。這種推測的依據(jù)——圖紙和照片都是平面，推測的方法僅僅是文字的描述。缺乏直觀性和形象性，不能給偵查人員一種直觀的描述，而且往往會帶來種種錯覺，給案件的順利偵破增加難度。尤其是在多人作案復雜現(xiàn)場的分析中，對作案人的數(shù)量、作案過程、進出現(xiàn)場的路線等的分析推測僅僅依靠文字描述是遠遠不夠的，特別是當偵查人員的意見不一致時，更加需要有一個有效的方法來按照每一種意見分別對犯罪現(xiàn)場進行直觀、客觀、形象的描述。
通過刑事案件現(xiàn)場三維動畫復原分析系統(tǒng)，刑偵人員能夠快速構建出一個三維化的犯罪現(xiàn)場。這個虛擬的犯罪現(xiàn)場能夠重現(xiàn)真實犯罪現(xiàn)場的各種物件的位置、大小、形狀等以及犯罪現(xiàn)場的內(nèi)部環(huán)境和周邊環(huán)境，給刑偵人員一個直觀地、立體的、形象化的描述，使之對犯罪環(huán)境迅速了解和熟悉，而且能夠以三維動畫的形式模擬整個犯罪過程，使之能夠客觀、真實的，完整的重現(xiàn)在屏幕上。當偵查人員對犯罪現(xiàn)場的分析意見不一致時，利用本系統(tǒng)可以分別按照每一種意見模擬出一個三維動畫影片，可以直觀地反映出哪一種意見更加準確合理，給案件的分析工作帶來極大的便利。
刑事案件現(xiàn)場三維動畫復原分析系統(tǒng)是貴州省公安廳刑偵總隊提出技術要求，公安部二所和重慶市公安局協(xié)助，由北京動態(tài)時空科技有限公司用自己的資金、在其擁有自主知識產(chǎn)權的三維虛擬現(xiàn)實及動畫仿真技術的基礎上開發(fā)實現(xiàn)的。與國內(nèi)外先進水平的對比，所有的技術在性能和水平上都是領先的。
2、產(chǎn)品關鍵技術
(1)三維實時虛擬實境模擬及動畫技術（3D Real Time Virtual Reality and Animation）
(2)三維人物造型、姿態(tài)編輯及運動仿真技術（3D Character Modelling, Posing and Animation）
上述核心技術是北京動態(tài)時空科技有限公司擁有完全知識產(chǎn)權的、具有世界先進水平的專有技術。
3、產(chǎn)品創(chuàng)新點
u 三維刑事案件現(xiàn)場虛擬現(xiàn)實場景復原
u 三維刑事案件現(xiàn)場物體造型及運動仿真
u 三維刑事案件現(xiàn)場人體姿態(tài)造型及運動仿真
u 三維刑事現(xiàn)場犯罪過程模擬的動畫片多媒體制作
刑事案件現(xiàn)場三維動畫復原分析系統(tǒng)軟件采用世界先進水平的虛擬模擬技術，是集逼真三維人體、服裝、場景、動畫運動仿真為一體的系統(tǒng)軟件。該軟件操作簡便，一般刑偵人員經(jīng)簡單培訓后，即可完全掌握和使用該軟件，制作出逼真的三維虛擬刑事現(xiàn)場及犯罪過程動畫模擬，以此進行刑事現(xiàn)場的真實重現(xiàn)和犯罪過程的實時分析。刑事案件現(xiàn)場三維動畫復原分析系統(tǒng)軟件的出現(xiàn)，填補了國內(nèi)刑事案件現(xiàn)場三維動畫復原分析系統(tǒng)軟件的空白，是公安戰(zhàn)線上刑事偵探人員的有力和高效的高科技工具。刑事案件現(xiàn)場三維動畫復原分析系統(tǒng)軟件的出現(xiàn)，是國內(nèi)計算機輔助刑事現(xiàn)場復原的一個突破，它把革命化的刑事現(xiàn)場三維動畫復原和分析帶入了現(xiàn)實。 #p#page_title#e#
4、產(chǎn)品技術特征
（1）簡介
使用刑事案件現(xiàn)場三維動畫復原分析系統(tǒng)軟件，刑事偵查技術人員根據(jù)現(xiàn)場平面草圖、現(xiàn)場照片及基本的犯罪過程文字描述，能夠選擇和修改不同的三維虛擬現(xiàn)實場景模型，包括建筑物、樹木、家居設備、動物及人體模型，及各種現(xiàn)實生活中的一切物品，并可設置各種色彩的燈光，為不同的物體選擇各種材質(zhì)貼圖，以達到逼真的刑事現(xiàn)場虛擬仿真效果。 另外還可以進行攝像機、物體、環(huán)境、動物和人體的動畫設計和仿真，以達到各種模擬刑事現(xiàn)場場景及人體和事件發(fā)生、過程、結果的重現(xiàn)。最后，通過刑事案件現(xiàn)場三維動畫復原分析系統(tǒng)軟件自身的高級渲染功能，可生成高度逼真的三維場景圖片和動畫片。把這些三維場景圖片、動畫片和聲音、文字結合，就可為偵查、技術、指揮人員生成各種三維虛擬刑事現(xiàn)場場景和犯罪過程的多媒體影音和影像材料。他們可以對這些數(shù)字化多媒體信息進行分析、演示， 并在光盤里或局域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)上保存、交流和傳輸。
（2）功能特點
刑事現(xiàn)場三維動畫復原分析系統(tǒng)軟件可在多種計算機硬件平臺上運行，它具有以下功能及特點：
u 完全獨立的三維軟件，僅依靠微軟Windows操作系統(tǒng)環(huán)境，不依賴任何其他圖形軟件。
u 圖形用戶界面直觀方便而簡單易懂，操作簡便
u 可在多種中檔個人計算機及高檔圖形工作站上運行。
u 包含各種三維物體、逼真人體、各種二維材質(zhì)圖案等多種數(shù)據(jù)庫。
u 逼真和實時操作的三維場景模擬，包括燈光和三維圖案映貼。
u 逼真人體造型及人體骨骼機構運動模擬。
u 可生成通用的AVI格式的動畫片。
（3）功能模塊組成
系統(tǒng)包含以下多個子系統(tǒng)功能模塊：
u 圖形用戶接口模塊
u 圖形顯示模塊
u 三維場景虛擬及圖形仿真模塊
u 三維物體庫
u 三維人體庫
u 二維材質(zhì)圖庫
u 三維人體模特體型及姿勢編輯模塊
u 三維物體造型及運動仿真模塊
u 三維人體造型及運動仿真模塊
u 動畫文件生成模塊
（4）軟硬件環(huán)境配置要求
u Microsoft Windows 2000 或XP 操作系統(tǒng)
u 圖形工作站或微型機
u 512MB RAM以上內(nèi)存, 5 GB 以上硬盤
u 1024x768 以上分辨率，17寸以上彩色顯示器
u 32MB以上圖形卡
5、項目產(chǎn)品的技術性能水平與國內(nèi)外先進水平的對比
經(jīng)過中國科學院文獻情報中心科技查新， 國內(nèi)并無任何刑事現(xiàn)場三維動畫復原及分析系統(tǒng)的研究、科技成果和產(chǎn)品。因此該成果是國內(nèi)唯一和領先的。
經(jīng)過國際互聯(lián)網(wǎng)上的搜索，發(fā)現(xiàn)美國有類似的刑事現(xiàn)場三維虛擬模擬軟件“3D Eye Witness”(http://www.designwareinc.com/)，但“3D Eye Witness”功能單一，畫面粗糙，只有現(xiàn)場模擬功能，完全沒有人體動畫功能。因此我們的刑事現(xiàn)場三維動畫復原及分析系統(tǒng)是國際領先的。
刑事現(xiàn)場三維動畫復原分析系統(tǒng)的核心， 三維實時虛擬實境模擬及動畫技術（3D Real Time Virtual Reality and Animation）和三維人物造型、姿態(tài)編輯及運動仿真技術（3D Character Modelling, Posing and Animation），本身是具有國際一流水平的科技成果， 因此與國內(nèi)外先進水平的對比，我們的刑事現(xiàn)場三維動畫復原及分析系統(tǒng)的技術在性能和水平上都是第一流和領先的。 #p#page_title#e#
6、技術成熟性和可靠性
幾年來, 刑事案件現(xiàn)場三維動畫復原分析系統(tǒng)已在北京市海淀區(qū)公安局、中國政法大學、大連市公安局、貴州省公安廳、重慶市公安局、天津市國安局、石家莊高速交管局、河南省公安廳、寶雞公安局, 及下屬多家單位的實際案例中得到應用。在幾個特大刑事案件，如2003年6月貴州省黃果樹風景區(qū)某殺人分尸案和鎮(zhèn)寧縣某滿門殺人案，中進行了具體的應用和驗證。在這些大案中， 偵查技術人員根據(jù)現(xiàn)場平面草圖、現(xiàn)場照片及基本的犯罪過程文字描述， 用該系統(tǒng)實現(xiàn)了現(xiàn)場復原、犯罪過程模擬和分析。 并在最終破案中都發(fā)揮了很大的幫助作用。結果證明該系統(tǒng)的技術是成熟和可靠的。該系統(tǒng)成為了偵查、技術、指揮人員喜愛的高效和直觀的高科技工具，得到各級領導和干部的一致肯定和好評。
二、產(chǎn)品使用方案
該系統(tǒng)主要解決如何利用虛擬現(xiàn)實技術來制作逼真的虛擬刑事現(xiàn)場及犯罪過程動畫模擬。主要利用一些成熟的三維技術和動畫技術來虛擬犯罪場景和整個犯罪過程。然后進行一系列的三維人體庫和物體庫的建設工作，即將各種不同的三維人體和犯罪場景經(jīng)常用到的實物如家具、電器、兇器等添加到該系統(tǒng)中。在實際案件中對該系統(tǒng)進行驗證，即將該系統(tǒng)與一些真實的案例結合起來，幫助工作在一線的刑偵人員分析案件。
三、社會效益分析
該產(chǎn)品將極大地幫助中國及世界上所有的警察及公安系統(tǒng)的刑警偵察人員，提高他們的效率，改善他們的工作方式。刑事案件現(xiàn)場三維動畫復原分析系統(tǒng)是刑警偵察人員的先進高科技工具，可使他們的可視化世界和思維進入一個高科技的三維動態(tài)虛擬時空。刑事案件現(xiàn)場三維動畫復原分析系統(tǒng)填補中國在刑事案件現(xiàn)場三維動畫復原分析軟件產(chǎn)業(yè)的空白，提升中國軟件產(chǎn)業(yè)在國際上的地位。不言而愈，其社會效益是極大的。
