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虚拟现实中的龙争虎斗
作者:发布时间:2015-11-25 10:15:50来源:科普中国

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说起虚拟现实,观众并不陌生。在2015年7月中国军民融合技术装备博览会上,外观类似钢铁侠的VR头盔就给参观者极大的震撼。

VR是虚拟现实技术(Virtual Reality Technology)的简称。它集成了计算机图形和仿真技术、人工智能技术、传感技术、多媒体技术、网络技术等,可以在虚拟空间构成具有人机交互功能的特殊环境。

虚拟现实技术与军事有着天然的联系。

美军在伊拉克战场上总共伤亡了3万多人。其中的绝大多数是遭遇伏击的后勤和巡逻车队。

面对这样棘手的局势,美军一方面抓紧给部队换装新型装甲车,另一方面急召洛克希德·马丁公司开发了这种称为“虚拟战场护送训练系统”的应急设备,并立即空运到伊拉克。

这套系统通过三维景象,真实地再现伊拉克境内可能的战场,让士兵通过操纵模拟车辆和仿真枪,反复训练反击战术,以此来提高士兵的判断力和应急反应能力。

这套系统可不是一个“悍马”车模型加一个投影屏幕那么简单。它大致可分为四个部分:

首先是高性能计算机,通常指图形工作站。

其次是虚拟现实应用软件,由它生成虚拟的环境及物体。

第三部分是环境效应设备,比如环幕投影仪,三维立体眼镜等。

第四部分称作交互设备,比如仿真枪、操纵杆、数据手套、数据衣等。

对于操纵杆,许多游戏玩家都比较熟悉。而数据衣则是在普通的紧身衣上加装动作传感器,并在虚拟世界中重现。

至于数据手套,更是一种先进的交互设备,它可以通过手套内特定的物质对人的手产生刺激,真实再现虚拟物体的材质和形状。比如气压式手套,它由计算机控制若干个快速充、放气的微小气囊,模拟手碰触虚拟世界中的物体,使人产生纹理、温度甚至形状的触觉。

与常规方法相比,利用虚拟现实技术进行军事训练,不仅场景多变、可控性强,而且还显著降低了训练经费,比如一枚地对空导弹价值100万美元,而采用计算机模拟发射的费用不到1美元。

美军“F-16”战斗机飞行员,利用与实物同样大小的模拟器,可以在六自由度范围内,模拟雾天、雨天、暴风雪等各种飞行条件进行训练。

根据美国空军的一项统计显示,从未参加过实战的飞行员在首次执行任务时的生存概率只有60%,经过虚拟对抗训练后,此概率可以提高到90%。

由于虚拟训练系统与计算机系统有天然的紧密联系,因此可以在全球范围内建立起一个虚拟对抗战场,使多军种、多兵种大规模军事演习可以在虚拟空间同时实施。

美国陆军的SIMNET虚拟战场系统,可以将位于美国本土及欧洲的200多台模拟舱连接在一个实时的环境中,进行战术层次的协同训练。

美国海军开发的“虚拟舰艇作战指挥中心”,能逼真地模拟与真实的舰艇作战指挥中心几乎完全相似的环境。使受训军官沉浸在“真实的”战场之中。

由于有了虚拟现实技术,现代的大规模军事演习,往往只有20%是实兵实弹,其余的80%都是虚拟力量,这在过去是不可想象的。

虚拟现实技术,不仅训练了士兵,更可以训练将军。这就是所谓的“电脑兵棋推演”。

“联合战区级模拟系统”,简称JTLS。是为美军及其13个北约盟国研发的。在这个交互式、多环境、多兵种联合作战的虚拟战场中,指挥员可以指挥虚拟部队发起进攻、组织防御、设置禁飞区,还能再现补给、特种作战和情报搜集等行动。最后,系统根据参演各方的表现,自动给出参演各方成败得失的参考数据、图形、文字和图像等资料。

值得注意的是,我国台湾地区已经通过军购渠道购买了这套训练系统,并将之用于历年“汉光”军事演习中。台湾军方声称,该系统已具备与日、美军进行联合兵棋推演的能力。

在新时代的军人眼里,虚拟世界正风起云涌;围绕虚拟技术的龙争虎斗正方兴未艾。

这是2013年美国陆军演示的可穿戴式虚拟现实系统(DSTS)。从这段视频中您是否可以看出,一个由电脑生成的虚拟世界,或将改变装备、改变训练、进而改变战争!

via:科普中国

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