vr在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用案例分析
長期以來,外軍對作戰(zhàn)模擬訓(xùn)練極其重視,投入了大量的人力、物力和技術(shù)力量,不斷研究和探索模擬訓(xùn)練的新理論、新方法。尤其是作為世界頭號軍事強(qiáng)國的美國,將高新技術(shù)不斷地投入到軍事領(lǐng)域的各個(gè)方面。而作為誕生時(shí)間不到30年的新技術(shù),虛擬現(xiàn)實(shí)(VirtualReality,簡稱VR)技術(shù),近年來在軍事領(lǐng)域發(fā)揮著越來越大的作用,而美軍更是將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)充分應(yīng)用到了軍事模擬訓(xùn)練的各個(gè)層面。
VR技術(shù)的概念及其特點(diǎn)VR技術(shù)又譯為靈境技術(shù),它是一種綜合計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)、多媒體技術(shù)、人機(jī)交互技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、立體顯示技術(shù)及仿真技術(shù)等多種科學(xué)技術(shù)綜合發(fā)展起來的技術(shù),也是力學(xué)、數(shù)學(xué)、光學(xué)、機(jī)構(gòu)運(yùn)動學(xué)等各種學(xué)科的綜合應(yīng)用。這種技術(shù)的特點(diǎn)在于以模仿的方式為用戶創(chuàng)造一種虛擬的環(huán)境,通過視、聽、觸等感知行為使得用戶產(chǎn)生沉浸于虛擬環(huán)境的感覺并與虛擬環(huán)境相互作用從而引起虛擬環(huán)境的實(shí)時(shí)變化。參與者借助一定的交互設(shè)備與虛擬環(huán)境中的對象進(jìn)行交互作用,并相互影響。在這種環(huán)境下,參與者可以按照自己的主觀意愿驅(qū)動虛擬環(huán)境,并感知虛擬世界的各種對象,從而可以完成一些現(xiàn)實(shí)中難以完成或根本無法完成的活動。與傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)技術(shù)相比,虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng),具有沉浸性、交互性和想象性三個(gè)顯著特征。
1)沉浸性:又稱浸入性,是VR技術(shù)的核心,是指用戶感受存在于模擬環(huán)境中的真實(shí)程度,包括視覺沉浸、聽覺沉浸、觸覺沉浸、嗅覺沉浸、味覺沉浸及身體感覺沉浸。
2)交互性:指參與者對虛擬環(huán)境內(nèi)物體的可操作程度和從環(huán)境中得到反饋的自然程度。這種交互的產(chǎn)生,主要借助于各種專用的三維交互設(shè)備(如頭盔顯示器、數(shù)據(jù)手套、三維鼠標(biāo)等)。
3)想象性:是VR系統(tǒng)的目的,是指虛擬環(huán)境是人想象出來的,同時(shí)人沉浸在這個(gè)環(huán)境中能夠獲取新的知識,從而產(chǎn)生新的想法,因而可以創(chuàng)造性的實(shí)現(xiàn)一定的目的。
VR技術(shù)在當(dāng)前軍事領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)例
軍事領(lǐng)域很早就展開了虛擬現(xiàn)實(shí)的實(shí)際應(yīng)用,隨著民間市場VR話題的升溫,對于軍事領(lǐng)域的報(bào)道也逐漸引用了VR這一熱點(diǎn)。
從2012年開始,美軍就開始利用專屬的VR硬件和軟件進(jìn)行模擬訓(xùn)練,包括戰(zhàn)爭、戰(zhàn)斗和軍醫(yī)培訓(xùn)。
這些模擬能以更經(jīng)濟(jì)的方式幫助士兵在危險(xiǎn)情況下訓(xùn)練。
美國在布拉格堡虛擬訓(xùn)練場部署的全沉浸式的“美國陸軍步兵訓(xùn)練系統(tǒng)”(DSTS:Dismounted Soldier Training System)就是最近被提及最多的軍事VR應(yīng)用。
此外在華盛頓特區(qū)和加州Marina Del Ray,兩個(gè)“平行實(shí)驗(yàn)室”正在利用VR裝置,幫助海軍實(shí)現(xiàn)下一代操控界面。
有了這,未來的作戰(zhàn)人員便能夠以“全三維意識”來驅(qū)動船只,或者與千里之外的設(shè)計(jì)者實(shí)時(shí)協(xié)作、以修復(fù)船上的高科技部件。
最近挪威軍方在坦克上使用OculusRift進(jìn)行駕駛員無盲區(qū)環(huán)境測試就是一個(gè)典型的VR技術(shù)用于軍事的例子。
而國內(nèi),早在“863”、“973”計(jì)劃中就有了虛擬現(xiàn)實(shí)的初步研究,其整合后的“國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃”更是將原有的虛擬現(xiàn)實(shí)研發(fā)規(guī)模翻上了數(shù)倍。
年初時(shí),中央電視臺就曾報(bào)道過,解放軍利用VR技術(shù)來訓(xùn)練傘兵。
跳傘員可以通過虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡中的第一視角配合軟件模擬跳傘,在此過程中,跳傘員可以根據(jù)自己在空中的真實(shí)情況,來不斷感受并調(diào)整空中姿態(tài)。
與此同時(shí),導(dǎo)調(diào)員則可以從第三視角去監(jiān)控跳傘員的各種操作情況,及時(shí)對其進(jìn)行指導(dǎo),幫助其更好地掌握技術(shù)。
此后在5月的第十屆中國國際國防電子展覽會上,中視典、朗迪鋒等領(lǐng)軍VR企業(yè)就在1B館設(shè)立VR體驗(yàn)區(qū)。
展出的VR頭盔等設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)虛擬戰(zhàn)場環(huán)境、軍事模擬訓(xùn)練、作戰(zhàn)方案制定、作戰(zhàn)效果評估等全方位體驗(yàn)。
此外還有英國、澳大利亞、荷蘭、泰國等多個(gè)國家已經(jīng)投入了虛擬現(xiàn)實(shí)與軍事的相關(guān)研究,可以說全球軍事界很早就對VR的有了興趣。