二、虚拟现实技术

二、虚拟现实 技术

在欧美发达国家,虚拟现实技术已经广泛应用于虚拟设计、战术演练、虚拟培训、城市规划、医学和地质勘探等领域,其中最为广泛的是应用于军事领域。

(一)虚拟现实技术的概念

虚拟现实技术简称VR,是Virtual Reality的缩写。它是基于计算机产生一种人为的虚拟环境,人们通过这种虚拟环境来模拟现实活动的技术。它综合了计算机图形技术、计算机仿真技术、多传感器交互技术、人机交互、人工智能及显示技术等多种高科技的最新成果。虚拟现实是一项综合集成技术,涉及计算机图形学、人机交互技术、传感技术、人工智能等领域。简单地说,虚拟现实就是人们利用计算机生成一个逼真的三维视、听、嗅等感觉的虚拟环境,使人作为参与者通过自然技能使用传感设备等适当装置,自然地对虚拟世界进行体验和交互作用的新技术。

(二)虚拟现实技术在军事领域的应用

1.开创了武器装备研制的新思路

在武器设计研制过程中,用虚拟现实技术提供先期演示,让研制者与用户同时进入虚拟作战环境操作武器系统,检验其设计方案、战术技术性能指标及操作的合理性,把先进设计思想溶入武器装备研制的全过程,从而保证其总体质量和效能,实现武器装备投资的最佳战略选择。

设计者采用虚拟现实技术方便自如地介入系统建模和仿真试验全过程,既能加快武器系统的研制周期,又能合理评估其作战效能,使之更接近实战的要求。采用虚拟现实技术对未来高技术战争的战场环境、武器装备的战术技术性能和使用效率等进行仿真,利于有选择地重点发展武器装备体系,优化其整体质量和作战效能。

2.提供了军事演练的新方法

(1)虚拟战场环境。采用虚拟现实技术使受训者在视觉和听觉上真实体验战场环境、熟悉将作战区域的环境特征。演练者通过必要的设备与虚拟环境中的对象进行交互作用、相互影响,从而产生“沉浸”于等同真实环境的感受和体验,使演练者“真正”进入形象逼真的战场。在这样的环境中,指挥员可以获得充足的战场信息,拥有决策优势,贯彻各种战术思想,体会运筹帷幄的惊心动魄;士兵可以熟悉战场环境,适应战场氛围,训练战斗技能和坚韧的意志。

(2)单兵模拟训练和评判。训练仿真是一种物理模拟技术的应用,它主要是通过模拟实车、实兵或实战环境,来培养单兵或小范围作战编组的作战技能,如目前使用较多的驾驶模拟仿真系统、多用途复合激光作战仿真系统等。训练仿真系统具有在危险小、低消耗的条件下训练出较强作战技能的部队的特点,因此受到世界各国军队的极大重视。

(3)诸军种联合虚拟演习。虚拟军事演习系统可以任意增加联合演习的次数,这样便于作战方案与理论的研究。传统的实兵演习周期长、耗费大,如果借助虚拟军事演习系统进行训练,就可以较小的代价、较短的时间实施大规模战区、战略级演习,并可通过多次演习或一次演习多种方案,发现、解决实战中可能出现的问题。

(4)指挥决策模拟。利用虚拟现实技术,根据侦察情况资料合成出战场全景图,让受训指挥员通过传感装置观察双方兵力部署和战场情况,以便判断敌情,定下正确决心。美军曾经使用过许多作战模拟系统来培训军事人员,并取得了显著的效果。