虛擬現(xiàn)實技術—

　　打造未來戰(zhàn)爭新天地

　　■陶 帥 　茆 明

　　虛擬現(xiàn)實技術是一種可以創(chuàng)建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統(tǒng)，它能夠讓指揮員在作戰(zhàn)指揮中心 “身臨”戰(zhàn)場指揮作戰(zhàn)。與傳統(tǒng)的靜態(tài)沙盤和作戰(zhàn)地圖相比，虛擬現(xiàn)實場景不受場地限制，僅通過簡單終端設備，將網(wǎng)絡、電子等不可見空間和物理空間疊加到一起，在指揮員眼前呈現(xiàn)出跨空間的立體、動態(tài)場景，從而產(chǎn)生一種身臨其境的“現(xiàn)場感”。隨著虛擬現(xiàn)實技術與人工智能技術的融合發(fā)展，將在某種程度上改變未來戰(zhàn)爭形態(tài)，顛覆現(xiàn)有的作戰(zhàn)樣式和保障模式。

　　在虛擬場景中

　　感受真實戰(zhàn)場環(huán)境

　　虛擬現(xiàn)實技術是一種特殊的、以“呈現(xiàn)”方式表達自身的顛覆性技術。它不僅具有顛覆性技術的基礎性、替代性特征，還能與其它技術組合，以技術群的方式作用于產(chǎn)品，產(chǎn)生一種顛覆性的效果。以致有許多人不容易理解虛擬現(xiàn)實技術的顛覆性特質(zhì)，僅將其看作是一種“投影”方式。

　　人們以往接觸的環(huán)境和態(tài)勢展示形式基本都是緩慢構造出來的，是靜態(tài)或準靜態(tài)的，主要以紙質(zhì)、沙盤和計算機投影等介質(zhì)為主，通過人工方式全程主導或干預，從“虛態(tài)”的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)到現(xiàn)實的空間。這個呈現(xiàn)過程，即使有了計算機輔助也無法實現(xiàn)近“實時”的狀態(tài)更新。而且受技術手段的限制，人員無法直接干預呈現(xiàn)結(jié)果。

　　隨著科技的發(fā)展，現(xiàn)代戰(zhàn)爭從陸、海、空、天等現(xiàn)實空間，逐步擴展到電磁、網(wǎng)絡等虛擬空間，信息化戰(zhàn)場呈現(xiàn)出虛實交錯、攻防激烈、作戰(zhàn)節(jié)奏快等特點。傳統(tǒng)的狀態(tài)展示方式，已經(jīng)滿足不了指揮員的作戰(zhàn)需求。

　　虛擬現(xiàn)實技術利用計算機生成一種模擬現(xiàn)實的環(huán)境，構建出一個多源信息融合、交互的三維動態(tài)視景和實體行為的仿真系統(tǒng)，目的是使用戶沉浸在該環(huán)境中。當前，虛擬現(xiàn)實技術可以通過位置、速度等“行為”傳感器，讓使用主體的行為映射到虛擬環(huán)境中，與虛擬“實體”進行交互。理想情況下，用戶在虛擬環(huán)境中就可以具有視覺、聽覺、觸覺、味覺、嗅覺等人類所具有的感知，從而將使用主體在現(xiàn)實世界的動作反饋到虛擬世界中。

　　近年來，人們將虛擬現(xiàn)實技術與大數(shù)據(jù)、智能控制、云計算等技術進行融合，制造了許多增強用戶體驗的產(chǎn)品。與此同時，由于虛擬現(xiàn)實技術能夠在工業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)濟建設領域產(chǎn)生重大影響，國外具有軍事背景的公司紛紛投入巨資開展相關研究，通過掌握技術優(yōu)勢搶占軍事制高點。

　　各國競相爭奪

　　軍事科技制高點

　　雖然虛擬現(xiàn)實技術到2004年才逐漸形成相對清晰的概念和理論，并被大眾接受，但其產(chǎn)品早已廣泛應用于軍事、航天等領域。1986年，世界上第一個交互式的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)由美國宇航局研究中心研發(fā)成功，主要用于太空宇航員的飛行仿真訓練。當前，美國國家航空航天局已經(jīng)建立了航空、衛(wèi)星維護、空間站等基于虛擬現(xiàn)實技術的訓練系統(tǒng)。美國空軍還利用虛擬現(xiàn)實技術構建了包含全球各地場景的虛擬現(xiàn)實飛行訓練系統(tǒng)，在虛擬世界中訓練第五代戰(zhàn)機飛行員。

　　在注重單兵應用產(chǎn)品開發(fā)的同時，美國軍方加速開展了分布式虛擬現(xiàn)實仿真系統(tǒng)研究，以滿足其在作戰(zhàn)指揮和協(xié)同演練方面的需求。美國國防部高級研究計劃局自20世紀80年代起一直致力于虛擬現(xiàn)實技術的研究，利用共享的虛擬工作空間構建虛擬戰(zhàn)場系統(tǒng)，實現(xiàn)部隊的協(xié)同訓練。還可通過感受行為的真實感，體驗比現(xiàn)實更殘酷的戰(zhàn)場環(huán)境，達到作戰(zhàn)比訓練“簡單”的效果。目前，美國的分布式虛擬現(xiàn)實模擬器已經(jīng)能夠滿足數(shù)百人同時展開協(xié)同訓練，戰(zhàn)役級的聯(lián)合作戰(zhàn)仿真在不久的將來或?qū)崿F(xiàn)。

　　同時，歐洲各國也紛紛加快在虛擬現(xiàn)實技術領域的研究和開發(fā)。瑞典研究出基于Unix的異質(zhì)分布式系統(tǒng)——DIVE全分布式虛擬交互環(huán)境。英國在分布并行處理、輔助設備設計和應用研究方面居于領先地位，并加快了虛擬現(xiàn)實技術向軍事領域轉(zhuǎn)化的步伐。

　　推動作戰(zhàn)領域

　　向更廣闊空間延伸

　　虛擬現(xiàn)實技術徹底打破了時間與空間的限制，促進了人與戰(zhàn)場交互方式的變革，它通過簡單、直觀的人機交互方式，使用戶親身經(jīng)歷、感受和操作模擬環(huán)境，既規(guī)避了真實的風險，又節(jié)約了戰(zhàn)爭成本。

　　虛擬現(xiàn)實技術使人的交互范圍從物理空間擴展到了虛擬空間，可以使人們“看”到、“聽”到自然界中不可觸及的物質(zhì)，小到電子大到宇宙，從而使作戰(zhàn)區(qū)域從陸上拓展到水下、空中、太空，形成了現(xiàn)在的陸、海、空、天、電、網(wǎng)等多個作戰(zhàn)領域，并向更廣闊的空間延伸。虛擬現(xiàn)實技術基于通訊、網(wǎng)絡等技術，將廣闊的空間“擠壓”并以嶄新的模式呈現(xiàn)在指揮員面前，使指揮員能夠在一個有限空間中掌控急劇擴展的戰(zhàn)場環(huán)境。

　　隨著傳感、定位和人工智能技術的發(fā)展，借助虛擬現(xiàn)實環(huán)境，還可以遠程控制預置在裝備系統(tǒng)中的修復模塊、系統(tǒng)，或者借助微型修復機器人，實現(xiàn)故障診斷、零部件加工、現(xiàn)地搶修等作業(yè)。甚至能夠在裝備機動過程中實施嵌入式作業(yè)，提高戰(zhàn)場綜合保障能力。

　　未來，虛擬現(xiàn)實技術將融合更多的先進技術，在現(xiàn)實世界的基礎上開辟一個新的戰(zhàn)場環(huán)境，不僅改變現(xiàn)有的作戰(zhàn)空間和領域，而且會對作戰(zhàn)樣式和保障模式產(chǎn)生顛覆性影響。

　　制圖：趙 磊

來源：http://www.chinanews.com/mil/2018/01-26/8433695.shtml