虛擬現(xiàn)實在軍事領(lǐng)域的應用
虛擬現(xiàn)實技術(shù)是利用計算機生成一種模擬環(huán)境(如飛機駕駛艙、操作現(xiàn)場等),通過多種傳感設備使用戶“投入”到該環(huán)境中,實現(xiàn)用戶與該環(huán)境直接進行自然交互的技術(shù)。由于虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以在很大程度上解決真實作戰(zhàn)訓練中的許多實際問題,例如,費用過高、危險、受真實環(huán)境的限制等,因此從一開始便倍受各國軍方的青睞。目前在虛擬現(xiàn)實技術(shù)在軍事領(lǐng)域的應用主要有以下幾個方面:
一、虛擬戰(zhàn)場環(huán)境
采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)使受訓者在視覺和聽覺上真實體驗戰(zhàn)場環(huán)境、熟悉行將作戰(zhàn)區(qū)域的環(huán)境特征。用戶通過必要的設備可與虛擬環(huán)境中的對象進行交互作用、相互影響,從而產(chǎn)生“沉浸”于等同真實環(huán)境的感受和體驗。
虛擬戰(zhàn)場環(huán)境的實現(xiàn)方法可通過相應的三維戰(zhàn)場環(huán)境圖形圖像庫,包括作戰(zhàn)背景、戰(zhàn)地場景、各種武器裝備和作戰(zhàn)人員等。通過背景生成與圖像合成創(chuàng)造一種險象環(huán)生、幾近真實的立體戰(zhàn)場環(huán)境。使演練者“真正”進入形象逼真的戰(zhàn)場。從而可以增強受訓者的臨場感覺,大大提高訓練質(zhì)量。
二、單兵模擬訓練與評判
在該應用系統(tǒng)中導調(diào)人員可設置不同的戰(zhàn)場背景,給出不同的情況,而受訓者則通過立體頭盔、數(shù)據(jù)服、和數(shù)據(jù)手套或三維鼠標操作傳感裝置可做出或選擇相應的戰(zhàn)術(shù)動作,輸入不同的處置方案,體驗不同的作戰(zhàn)效果,進而像參加實戰(zhàn)一樣,鍛煉和提高技戰(zhàn)術(shù)水平、快速反應能力和心理承受力。
與常規(guī)的訓練方式相比較,虛擬現(xiàn)實訓練具有環(huán)境逼真,“身臨其境”感強、場景多變,訓練針對性強和安全經(jīng)濟,可控制性強等特點。
如美空軍用虛擬現(xiàn)實技術(shù)研制的飛行訓練模擬器,能產(chǎn)生視覺控制,能處理三維實時交互圖形,且有圖形以外的聲音和觸感,不但能以正常方式操縱和控制飛行器,還能處理虛擬現(xiàn)實中飛機以外的各種情況,如氣球的威脅、導彈的發(fā)射軌跡等。
三、諸軍種聯(lián)合虛擬演習
建立一個“虛擬戰(zhàn)場”,使參戰(zhàn)雙方同處其中,根據(jù)虛擬環(huán)境中的各種情況及其變化,實施“真實的”對抗演習。在這樣的虛擬作戰(zhàn)環(huán)境中,可以使眾多軍事單位參與到作戰(zhàn)模擬來中,而不受地域的限制,可大大提高了戰(zhàn)役訓練的效益;還可以評估武器系統(tǒng)的總體性能,啟發(fā)新的作戰(zhàn)思想。
虛擬軍事演習系統(tǒng)可以任意增加聯(lián)合演習的次數(shù)。這樣便于作戰(zhàn)方案與理論的研究。傳統(tǒng)的實兵演習周期長、耗費大,如果借助虛擬軍事演習系統(tǒng)進行訓練,就可以較小的代價、較短的時間實施大規(guī)模戰(zhàn)區(qū)、戰(zhàn)略級演習,并可通過多次演習或一次演習多種方案,發(fā)現(xiàn)、解決實戰(zhàn)中可能出現(xiàn)的問題。
四、進行指揮員訓練
利用虛擬現(xiàn)實技術(shù),根據(jù)偵察情況資料合成出戰(zhàn)場全景圖,讓受訓指揮員通過傳感裝置觀察雙方兵力部署和戰(zhàn)場情況,以便判斷敵情,定下正確決心。例如美國海軍開發(fā)的“虛擬艦艇作戰(zhàn)指揮中心”就能逼真地模擬與真的艦艇作戰(zhàn)指揮中心幾乎完全相似的環(huán)境,生動的視覺、聽覺和觸覺效果,使受訓軍官沉浸于“真實的”戰(zhàn)場之中。虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以使相距幾千公里的士兵與作戰(zhàn)指揮人員在網(wǎng)絡上進行對抗作戰(zhàn)演習和訓練,效果如同在真實的戰(zhàn)場上一樣。
美國軍隊曾經(jīng)使用過許多作戰(zhàn)模擬系統(tǒng)來培訓軍事人員,并取得了顯著的效果。目前,美軍更進一步采取措施,通過設置“軍官虛擬現(xiàn)實教程”來強化人員培訓。從訓練效果的角度講,這種“軍官虛擬現(xiàn)實教程”大大超過以往陸軍聯(lián)合訓練中心所實施的作戰(zhàn)模擬訓練和實戰(zhàn)演習的方法。僅需5個月左右就能培訓出既具備戰(zhàn)術(shù)專家素質(zhì),又能直接觀察與分析戰(zhàn)場態(tài)勢,并能指揮與控制所屬部隊進行作戰(zhàn)的軍官。
綜上所述,將虛擬現(xiàn)實應用于軍事領(lǐng)域,符合減少人員、物資的損耗,提高軍事訓練效費比的現(xiàn)實需求與發(fā)展方向。今后的應用將會越來越廣泛,發(fā)揮的作用也將會越來越大。 #p#page_title#e#