面向警務戰術對抗訓練的虛擬仿真技術分析及應用研究

張帥奇

（陜西警官職業學院，陜西西安，710021）

0 引言

虛擬仿真技術能夠幫助警務訓練部門在特定區域內迅速搭建訓練平臺，在短時間內完成訓練準備工作，不會受到時間、場地的約束，能夠大幅提升警務實訓效率?；诖?，對面向警務戰術對抗訓練的虛擬仿真技術分析及應用進行探究有著重要意義。

1 仿真對抗訓練及具體的實施途徑

1.1 仿真對抗訓練

隨著現代教育技術的飛速發展，人們的學習模式也出現了重大改變，各行各業也引入了先進的技術手段，提升專業技能水準，將先進的現代化技術引入警務培訓工作中，有助于對執法環境進行還原，模擬出真實的對抗性，更好地踐行服務實戰、貼近實戰的訓練宗旨，進一步增強警務實戰訓練的有效性、科學性、安全性[1]。在實戰訓練實施進程中，部分執法情景很難在實際的訓練中被有效還原、復盤或逐一復制，尤其是在具有強烈對抗性、規模較大的戰術對抗演練中會出現安全隱患較多，訓練資源少，硬件保障設施不達標等多種問題。

1.2 具體實施途徑

仿真對抗技術在警務實戰對抗戰術訓練中的實施途徑包括以下幾種：第一，基于電子設備平臺的傳統對抗模式，電子設備平臺主要包括游戲機、手機、平板電腦、計算機走電子平臺；上述電子設備平臺多為商業化平臺，成本較低、趣味性強、訓練方便；在制定警務實戰訓練內容時，訓練人員可基于上述電子平臺開發app或軟件，也可以借助電子平臺上現存的軟件，結合警務實戰訓練的實際要求，科學合理地將訓練科目與軟件進行搭配；同時，訓練人員還可以引入新型的教育訓練模式，例如，翻轉課堂、微課等新型教學模式，開展課后訓練，引導受訓警員將碎片化的空閑時間投入到較為休閑娛樂的訓練活動中[2]。實施途徑如下：

基于電子屏幕對實戰對抗情景進行模擬，該種運用途徑主要是指借助LED屏幕、投影，將事先錄制的動畫、實景視頻進行播放；借助感應裝置對受訓警員作出的各項動作進行實時感應，進而實現屏幕內容與警員動作的實時互動，達到對抗訓練模擬的目的。該種訓練方式被全世界范圍內的警務實戰部門所廣泛應用，也是我國重要的虛擬仿真警務實訓手段。隨著時間的發展，該種訓練模式已經由初期單一的屏幕逐漸發展成能夠支持全天候模擬、270度沉浸式的系統平臺，能夠緊貼實戰環境，模擬對抗演練內容[3]。運行方案如下：

第三，借助虛擬仿真技術模擬戰術對抗訓練場景，該種方式主要借助系統集成、環境渲染、人工智能、動作實時捕捉、三維建模等多項技術，構建虛擬世界與人的自然交互和多元感知平臺，進而增強訓練環境中的虛擬現實模擬沉浸感?，F階段，虛擬仿真技術主要有MR技術、AR技術、VAR技術，其中，VR技術即為虛擬現實技術，該技術手段的核心是計算機技術，能夠基于現實環境生成觸感、聽覺，視覺等多方面與現實高度近似的虛擬情境，并借助數字化技術傳遞到計算機設備中。用戶借助計算機設備能夠實現與虛擬對象的交互，獲取接近真實環境交互的體驗與感受。AR技術即為增強現實技術，通過融合現實影像與虛擬影像，借助輸出設備現實世界投射虛擬世界，并實現兩者互動。MR技術即為混合現實技術，能夠有效融合AR技術、VR技術，根據用戶的實際需求，達到仿真效果。通過MR技術、AR技術、VAR技術生成的虛擬事物環境能夠給予受訓警員多感知、真實、可控的交互學習途徑，使其能夠在虛擬環境中對客觀事物深入的認知與探索，有助于將傳統教學課堂中難以教授的經驗、感知傳遞給學員。相比于上述兩種技術實施途徑，虛擬仿真技術有著更強烈的擬真感、代入感、沉浸感，能夠提供更大的對抗壓力與極佳的模擬效果；與此同時，該種技術具有更強的自由度、更高的性能、便于攜帶、占地面積較小。通常情況下，在開展警務戰術實戰對抗演練時，受訓警員只需佩戴個人電腦、模擬發射器以及AR或VR眼鏡即可投入訓練。若戰術對抗訓練的規模較大，訓練人員只需在上述設備的基礎上，增添定位裝置，就能夠滿足訓練科目要求。虛擬仿真技術能夠幫助警務訓練部門在特定區域內迅速搭建訓練平臺，在短時間內完成訓練準備工作，不會受到時間場地的約束。

圖1 VR技術應用流程

2 面向警務戰術對抗訓練的虛擬仿真技術應用

2.1 主要的應用模式

警務對抗訓練在類別上具有狹義、廣義兩種形式。狹義對抗訓練是指在特定條件下的戰術訓練科目，包括極端暴力處置、入室清查、車輛查控等戰術訓練科目。依照組織形式，廣義的戰術訓練包括桌面推演、對抗訓練分解、對抗訓練實景模擬等。通過引入虛擬仿真技術，將執法案例作為模板，將虛擬與現實相結合，搭配多種戰術訓練科目，有助于降低實戰演練風險，減少實戰訓練成本，增強實戰訓練效果，突出戰術對抗訓練的核心思想，有助于警務訓練工作的長遠發展。

圖2 VR系統的培訓流程

對抗訓練實景模擬是指對現場的執法環境、街區進行模擬，可設置劇本或進行無劇本演練，安排群眾、嫌疑人等事件角色，受訓警員進入到模擬場景中對執法對抗過程進行演練模擬。警務實訓部門應充分考量資源投入產出比，科學合理地分配各項訓練資源。

2.2 虛擬仿真技術的應用價值

將虛擬仿真技術應用到警務對抗訓練中有助于受訓警員接受更多的線上對抗訓練科目，將警務訓練部門傳統的線上教學方式變得更加外延化、生動化、立體化。結合訓練內容的實際需求與實施條件，訓練人員可以構建虛擬仿真的系統平臺，只需要配備小型虛擬靶場、VR/AR訓練設備以及移動智能終端，即可構建相對初級的系統平臺。當然訓練人員也可以構建大型的綜合性系統平臺。與此同時，虛擬仿真技術能夠支持研發人員同步開發基于戰術對抗訓練的線下、線上課程，構建同步評價體系。在教學目標的統一指導下，工作人員可以構建較為系統性的課程體系，有助于受訓警員合理安排碎片化時間，提高訓練效果，增強受訓警員的專業線上專業能力；待警員的線上專業能力超過額定標準后，由警務訓練部門統一開展線下訓練活動，增強訓練效果。此外，虛擬仿真技術有助于拓寬對抗訓練的空間、時間，統一組織不同部門、不同地區的警員參與到訓練活動中，增強對抗訓練效率，整合訓練資源，強化各部門、各地區、各警種警力的協調合作能力。

3 結論

基于虛擬仿真技術，在開展警務戰術實戰對抗演練時，受訓警員只需佩戴個人電腦、模擬發射器以及AR或VR眼鏡即可投入訓練。若戰術對抗訓練的規模較大，訓練人員只需在上述設備的基礎上，增添定位裝置，就能夠滿足訓練科目要求，可以充分踐行服務實戰、貼近實戰的訓練宗旨。