随着社会的不断发展,城市化建设的不断推进,建筑消防问题越显重要,建筑物内火灾环境的逃生导航已经成为安全领域的一个研究重点,开发一种能进行建筑物内场景构建及逃生路线展示的消防引擎显得尤为重要。然而基于传统场景表达方法构建的场景是不可理解的,需要进行大量的碰撞检测才能获得场景连通路径。针对这一情况,提出建筑物内场景的结构化模型表达方法,基于此表达方法构建的场景不必通过复杂计算就能得到通路情况。本文的研究内容包括:(1)通过对建筑物内场景结构的分析,提取了三种构建场景的基本元素,基于此设计了建筑物内部场景的结构化模型表达方法,并根据此表达方法给出了场景中通路的获取及表示方法。结构化模型表达法在表达复杂场景时结构清晰,可理解性强,只需要简单的判断便可获取到场景中的可通行路径,也利于对复杂场景进行分区观测,对于建筑物内的应急救援应用具有非常好的适用性。(2)说明了基于表达法构建场景的流程,对三种基本模型进行了详细设计。结合实际为场景制定了合理的场景分区策略,使用户能更方便获得场景信息,快速做出消防指导。针对建筑物场景特点,说明了场景中通路图的确定方法,基于逃生路径安全度及逃生时间,给出了图中边的权值确定方法。(3)最后根据需求,对系统进行设计和实现。采用面向对象的构建技术,设计了系统的总体结构,各功能模块以及相关的类。利用Unity3D进行开发,最终实现系统。以教学楼为系统测试用例,构建结构化场景,在此场景中完成分区显示和寻找最佳逃生路径的功能,验证了该表达方法在场景获取可通行路径方面的有效性与实用性。