本文主要涉及社会公共安全某个领域的灾害控制与决策的相关工程应用研究。对于数字城市中的安全问题，本文从一个较小的角度——智能楼宇火灾的防治与救援去着手，进而探讨出社会公共安全领域的一般研究方法——构建虚拟的社会安全仿真平台。本文从工程应用的角度，详细讲解了基于三维实时渲染技术的虚拟火灾训练系统的相关研究和开发。 基于三维实时渲染技术的火灾训练系统主要包括三个部分：三维交互引擎，火灾的模拟系统，虚拟训练逃生和指导系统。本文共分六部分来阐述系统的开发和研制。首先是对本课题大概介绍，包括来源、技术背景、研究现状。本文第二部分按照需求分析对虚拟火灾训练系统设计，提出了采用相应的软件架构、工具、方法、技术来实现该系统。接着文章分别论述系统三个关键部分的实现：详细分析了构建实时渲染系统的核心技术——三维实时渲染引擎的结构、计算机图形学的相关算法和实现使用的关键技术；详细介绍火灾模拟系统设计和实现——使用人工智能的方法对火灾动态过程建模和仿真，使用区域模型使火灾同训练环境进行交互，使用三维渲染引擎进行火灾实时绘制；详细介绍了训练指导系统设计和实现——使用人工智能技术对训练者动作和行为建模、使用消息系统让训练者同场景交互、使用基于三维复杂场景的路径规划算法让训练者在建筑物中自动导航，并详细介绍相关主要算法在火灾训练系统中的运用。 本文的最后介绍了课题的具体研究成果：(1)提出了利用实时三维绘制技术，计算机测控技术、人工智能技术结合火灾的危害模型建立虚拟火灾训练系统设计方案；(2)对火灾单室试验模型试验数据采用反射主体、有限状态机进行建模并结合火灾区域模型、实时数据的采集和输入设计并实现了应用于虚拟火灾训练系统的火灾模拟器子系统；(3)研究和提出了两种在虚拟火灾建筑物场景中的路径规划算法，设计和实现了部分虚拟训练指导子系统。最后文章展望了将计算机图形学、系统仿真理论、分布式渲染、高性能计算系统、人工智能和模式识别技术相结合构建社会公共安全仿真平台的设想和初步方案。