美國警察訓練中虛擬現實技術和增強現實技術的運用

編譯/田穎

目前，美國警方正在將虛擬現實技術（AR）和增強現實技術（VR）融入模擬實景訓練中，也許在不遠的未來，警員們不必再走進教室聆聽課堂講授，不必再聽到訓練教官點名或是與教官面對面進行模擬對抗。

警察接到911 報警中心派遣的任務，有人在自家車庫外遭到家暴。在漆黑的夜色中，警察頂著暴風雪趕往現場，發現三人扭打在一起，其中兩人宣稱另一人持有槍支。警察僅通過使用口頭警告戰術，緩和現場緊張氣氛，避免發生更嚴重的沖突，就結束了事件處置，將其中一人以非法持有武器的罪名帶走。

這一事件就這樣和平解決了。但是，只要了解了這個地區以往的治安狀況，就知道今天出警的警察實在是太幸運了，不知道他們下次還能不能有這么好的運氣。于是，他們摘掉外形奇怪的頭戴式受話器，立即回到警察局的訓練中心。屋子里除了把他們團團圍住的六名同事外空無一物。

這是一個虛擬現實技術營造的模擬實景，是目前美國警察訓練的最新工具，被美國多地警察局采納使用。

快速增長的市場

已經有幾家公司研發推出了通過虛擬現實技術或增強現實技術實現的模擬訓練系統，在今后的幾個月或幾年中，將會有更多公司推出各自的訓練系統。

互動模擬訓練領域長久以來的領先者——MILO Range在2004 年率先推出了計算機輔助的模擬訓練系統，制定了模擬訓練的內容綱要、模擬靶場設計以及所需設備。

2021 年5 月，美國埃克森公司推出了虛擬現實模擬訓練系統，稱該系統“將為警察提供身臨其境的虛擬現實訓練內容，幫助培養警察的觀察、思考、決策、應變能力，避免沖突升級等戰術技巧”。

瑞普技術（Wrap Technologies）公司近期也推出了一套虛擬現實訓練系統，“100%的沉浸式模擬訓練器和綜合公共安全訓練平臺，為警察及所有急救人員提供避免事態升級的沖突解決方案、模擬射擊訓練方案”。

為什么是虛擬現實技術和增強現實技術？虛擬現實技術和增強現實技術在模擬訓練中能夠解決哪些主要問題？這種新技術可能帶來什么問題？這種新技術可能會把執法人員的訓練引向何方？如何引導？

一些老問題得以解決

提到開展在職培訓，美國各警察局遇到的兩大問題，一是沒有時間，二是沒有場地。為了一天的訓練，在正規射擊場花費多日搭建實景設備費時費力；需要提前安排訓練項目所需的角色扮演警員，需要保證訓練場地安全，這些都是很麻煩、很燒錢的事。對于很多規模較小的警察局來說，實景演練完全不現實。各家公司研發的虛擬現實訓練系統提供了逼真的模擬現實場景，多樣的環境、各種人物角色、武器，只要輕點鼠標便可以做到級別切換。戴上頭戴式受話器警察便如同進入了真實情境的訓練狀態，減輕了實地訓練中承受的來自教官的監督壓力。

虛擬現實訓練系統借助最前沿科技復制了現實世界中警察的工作環境，面對的身體、情緒和心理上的壓力；也為訓練教官細化、豐富訓練項目提供了可能。例如在使用“智慧街頭”虛擬現實訓練系統中，警員能夠像在真實街頭執行任務時一樣，移動、追逐嫌疑人、槍戰中找掩護、在街角后緊盯目標的一舉一動、觀察周圍環境等，這些訓練將形成警員的肌肉記憶。

但是，任何虛擬現實訓練系統都會存在局限性。將電腦生成的圖像與現實世界結合起來的增強現實技術將會繼續發展，突出它可重復、可重現、逼真的優點，增加警員在訓練中的真實感，讓他們感到同走在每天工作的街道上完全一樣。

產生的新問題

問題一：“訓練傷疤”

不論哪種訓練方式，不管是在真實世界中還是在虛擬世界中的訓練演練，“訓練傷疤”是最大的危險之一?！坝柧殏獭笔侵妇瘑T在虛擬現實訓練中不經意間在大腦中留下了非常安全的印象，而這些所謂的“安全”在現實世界中是不存在的。

紐約市警察局運用虛擬現實技術進行射擊訓練

無論虛擬現實訓練系統把街頭情境模擬得多么真實，與匪徒對戰的情節多么逼真，模擬街頭騷亂、槍戰的聲音效果多么完美，警員的心中會留下一些“訓練傷疤”。

隨著虛擬現實訓練和增強現實訓練系統在美國警察訓練中的普遍使用，很可能還會出現其他的“訓練傷疤”。比如，很多警察，尤其是剛剛入警的年輕警察，非常熟悉虛擬現實技術在電子游戲中的應用。在這種情形下，訓練教官該如何確保他們沒有把模擬訓練當成電子游戲呢？反之亦然。

馬薩諸塞州巴恩斯特布爾縣警察局使用虛擬現實系統進行射擊訓練

VirTra 公司研發的4K 高清晰度模擬場景訓練系統，視覺影像清晰，可實現全方位沉浸式模擬感受

虛擬現實技術的開端始于電子游戲。有研發者表示，他們的產品沒有被游戲化。他們的電腦制圖把實拍、電腦動畫等各種素材無縫整合成具有照片真實度的鏡頭，系統中的場景全部來自真實世界。他們經?？吹骄焱耆度氲接柧氈校梢钥吹矫黠@的腎上腺素被激發的體征。他們大量出汗、大聲喊叫，有些時候甚至會跑起來。虛擬現實欺騙了大腦，讓他們以為眼前發生的一切都是真的，被歹徒挾持的人真的在呼喊救命，真的需要他們出手相救，不管他們是不是已在警局已經干了多少年的老警察。擒拿格斗教官在使用虛擬現實系統時可以確保受訓警員在使用武力的過程中，力量使用恰當。如果超過適當的限度，系統會有提示。

目前，“智慧街頭”虛擬現實訓練系統的開發公司正在與得克薩斯州立大學的先進執法快速反應中心合作。該中心通過大數據研究，為美國執法部門提供了最好的槍擊案件應對訓練。他們共同研究虛擬現實技術作為訓練工具的效用。研究團隊在亨特·馬丁戴爾博士的帶領下記錄追蹤警察在使用系統過程中的各項數據，如警察在真實世界的射擊場和虛擬現實系統的射擊場射擊時的生物應激標記值。數據比對得出的結果是，后者的數值與前者差別微小。

問題二：缺少實體人的現實感

如同在真實世界的訓練中，警員在虛擬現實訓練系統中同樣是憑借對方面部、情緒、身體姿勢等極其細微的變化判斷其下一步可能作出的進攻、威脅等舉動。但是在虛擬系統中，這個“對方”不是真人，而更像是電子游戲中的人物，警員要想捕捉到這些預警信號是比較困難的。此外，由于受到“恐怖谷”效應的影響，即人類對跟他們相似到特定程度的機器人產生的排斥反應，警員可能會對系統中的“非人類”產生恐懼或討厭的感覺，以至于作出想要盡量遠離的下意識動作。在美國今日如此復雜嚴峻的治安形勢下，訓練中的這個缺陷是不可接受的。

美國加利福尼亞州薩克拉門托市警察局在訓練中運用虛擬現實技術

虛擬現實訓練系統省去了人員在增強現實系統中需要穿著全身裝備的煩瑣

有系統研發公司據此提出，增強現實技術在這方面比虛擬現實技術具有更大的優勢。在虛擬現實系統中，街道環境來自警員頭上所戴的受話器。為了實現警員的行動自如，環境圖景只能由電腦圖形來構成。這意味著所有訓練是在一個實際上和電子游戲一樣的圖形現實中進行的。相比之下，增強現實技術的視覺和身體動覺連接點可以實現警員在訓練中既保證身體活動不受限制，又得到真實世界中執行任務時完全一樣的體驗感受。

不斷演進的警察訓練生態系統

目前，虛擬現實和增強現實訓練系統還存在缺陷，例如武器基礎知識不足、槍法講解以及群體事件應對等。再者，它們在緩和街頭沖突等場景還沒有達到最佳效果，因為這需要真人面對面地互動。

兩項技術的發展速度很快，但是技術自身還存在著一個尚未解決的問題——“虛擬現實不適”問題。長時間頭戴受話器，身處電腦模擬場景之中時，人類的眼睛、內耳和其他感官之間會產生認知失調。訓練中人體各感官處于理解認知物體移動的高速運轉狀態中，但是人的身體保持相對靜止狀態，這種脫節的狀態會導致嚴重的暈眩、惡心、嘔吐和大腦混亂。遭遇過這些感受的人把它形象地比作最嚴重的暈車狀態，“真的很痛苦”。

社會治安狀況時刻在變化，對警察執法能力、應急處理能力的要求也在隨之提高。兩項技術也在不斷地改進和發展，頭戴式受話器的體積會變得更小、更舒適；會為受訓警員提供更強的身臨其境的感覺；電腦制圖會更逼真。

也許有一天，軟件開發人員會依據心理學家和犯罪學家的指導作出改進，更加準確地模擬出罪犯的行為反應；訓練教官將會和電影導演、攝影師一道，讓虛擬現實訓練無限接近于現實。

毋庸置疑，虛擬現實技術和增強現實技術必將成為執法人員訓練的發展方向，必將有助于提高警員的訓練水平，也將在已有的教室、訓練館、射擊場、訓練中心的實戰演練中占有一席之地。