楊金虎
虛擬現實技術是指“利用計算機技術生成一個逼真的、具有視、聽、觸、味等多種感知的虛擬環境,用戶可以通過其自然技能,使用各種傳感設備同虛擬環境中的實體相互作用的一種技術”。它不同于傳統的模擬技術,其主要特征是操作者能夠進入一個由計算機生成的三維虛擬環境中,并能與之進行交流、進行相互作用。利用虛擬現實技術進行軍事訓練,訓練者不是被動地觀察計算機圖表或與實際景物有一定差距的圖像,而是處在一個虛擬的、十分逼真的三維世界里,在視、聲、觸等多種感覺的作用下,猶如“身臨其境”般地投入到“真實”的戰場之中。它為研究戰爭中的作戰指揮和訓練提供了科學方法,使研究的進程更加逼真,更加貼近實戰,研究的效果更加可信,從而有利于指揮藝術和作戰技能的提高。為此,虛擬現實技術被公認為是21世紀的“主要訓練方式”。
虛擬現實模擬系統一般由計算機、頭盔顯示器、數據服、數據手套、操縱桿等設備組成。頭盔顯示器是將演練者的眼睛及大腦與計算機創造的虛擬世界聯通的裝置,它具有雙目顯示和跟蹤系統兩個主要特征。雙目顯示(包括安裝在眼睛前方的兩個小電視屏幕)用體視法生成三維圖像;跟蹤系統測量演練者眼睛的注視方向及計算機創造的場景所處的位置。借助頭盔顯示,演練者可以“漫游”計算機所創造的虛擬王國,并對一些細節進行仔細的觀察。布滿了傳感器的數據手套是連接演練者雙手和虛擬世界的裝置,傳感器隨時測定手部的位置和運動軌跡,并把手部的運動數據反饋到計算機,經處理后,演練者便可看到手運動后產生在虛擬世界中的一切效果。數據服的原理同數據手套相似,整套服裝上綴滿了傳感器,演練者的動作經傳感器在屏幕上顯示出來,操縱桿是演練者與虛擬世界進行交流并相互作用和協調的操作裝置。目前,虛擬現實技術在軍事上的應用主要有:
1.虛擬現實戰目前外軍正在進行“虛擬現實戰”的研究,其核心是利用虛擬現實技術模擬戰場環境和部隊行動,然后通過相應的三維戰場環境圖形圖像庫,為使用者創造一種能使其“浸沒”其中的、近乎真實的立體環境,以提高使用者的臨場感覺。并可模擬已方部隊勝利推進、敵方部隊潰逃的景象,或是敵我雙方激烈交戰的場面,還可以是敵方指揮官的決心方案等。在戰時,如能適時地將這些虛擬的信息“植入”敵方的指揮控制系統中,就可能造成敵方指揮控制系統的混亂,迫使其改變原先已定的計劃,打亂敵軍的既定部署。
2、單兵模擬訓練單個軍人戴上頭盔顯示器,穿上數據服,戴上數據手套,通過操縱裝置選擇不同的戰場背景,輸入不同的處置方案,就可以掌握輸入后不同的戰場結果、單兵的技術戰術能力、快速反應能力和心理承受能力等。如利用飛行模擬器進行飛行訓練,不但可以使受訓人員“進入”虛擬的三維環境中進行操作練習,提高技能,而且可以幫助飛行員學會如何掌握更多的“戰場”信息,作出判斷,制定決策,以提高其實戰能力。
3、模擬諸軍兵種聯合訓練只要建立一個供多軍兵種合成指揮訓練用的分布式“虛擬教室”,就可使各參與者同處在一個虛擬的戰場環境之中,各軍兵種均可發揮各自的特長,同時參與演練。如在陸軍作戰訓練中,裝甲兵、機械化步兵、各種武裝飛機以及野戰集團軍防空發射陣地等進入虛擬現實系統后,可以讓使用者在高度逼真的虛擬環境中參加相互對抗的軍事演習。
4、模擬指揮決策利用虛擬現實技術,將各種偵察傳感設備所獲得的資料,合成出整個戰場的全景圖,然后俯視戰場上的敵我兵力部署和戰場情況,更確切地了解敵情和敵人意圖,更準確地判斷戰場態勢,進行反復推演,使己方適時地定下正確的決策,爭取贏得戰爭的主動權。
(特約編輯/潘星星)