摘要：本文簡述了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展歷程，并針對該技術(shù)在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析研究，提出了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的出現(xiàn)極有可能為未來軍事領(lǐng)域帶來革命性的影響，因此我們應(yīng)積極研究虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在作戰(zhàn)仿真中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)；作戰(zhàn)仿真；可視化

中圖分類號：TP391.9 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1 引言

自從世界上出現(xiàn)第一臺訓(xùn)練仿真系統(tǒng)(以1929年美國空軍飛機(jī)練習(xí)器-林克機(jī)為代表)以來，經(jīng)過了以機(jī)電解算裝置為主的仿真系統(tǒng)，以模擬計(jì)算機(jī)為主的仿真系統(tǒng)，以數(shù)字計(jì)算機(jī)為主的仿真系統(tǒng)等幾個階段，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)得到逐步發(fā)展。特別是近十幾年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展也更加迅猛，而且在軍事領(lǐng)域中的應(yīng)用也越來越廣泛。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是近年來系統(tǒng)仿真領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)，并且在很多行業(yè)開始有了實(shí)際應(yīng)用。在軍事領(lǐng)域，美國最早將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于作戰(zhàn)仿真。其研究人員在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)造的數(shù)字化地形、地貌和敵情數(shù)據(jù)庫上進(jìn)行作戰(zhàn)仿真和武器裝備性能的評估。由于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在軍事領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景，因此，美國軍方始終把虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究與應(yīng)用列于《國防部關(guān)鍵技術(shù)計(jì)劃》中，并將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)視為建設(shè)21世紀(jì)軍隊(duì)和培訓(xùn)21世紀(jì)人才以及發(fā)展新一代信息化戰(zhàn)爭武器裝備的“革命性”手段。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)生成戰(zhàn)場環(huán)境可視化不僅僅應(yīng)用在指揮自動化系統(tǒng)，對作戰(zhàn)、訓(xùn)練模擬系統(tǒng)以及戰(zhàn)術(shù)評估、論證系統(tǒng)也有重要意義。如果沒有戰(zhàn)場可視化的支持，演練將缺乏足夠的戰(zhàn)場態(tài)勢表達(dá)手段，指揮員難以獲得身臨其境的感覺，不利于調(diào)動參訓(xùn)者的主觀能動性，降低了模擬訓(xùn)練的效果。

2 國外發(fā)展現(xiàn)狀

為了建設(shè)新世紀(jì)的數(shù)字化部隊(duì)，打贏未來信息戰(zhàn)爭，世界許多國家對發(fā)展戰(zhàn)場態(tài)勢可視化系統(tǒng)極為重視。美軍將發(fā)展戰(zhàn)場態(tài)勢可視化系統(tǒng)作為獲取戰(zhàn)爭信息優(yōu)勢的核心之一，投入巨資開展研究。美國陸軍1994年的“路易斯安娜94”作戰(zhàn)演習(xí)就是利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行的。這次演習(xí)實(shí)現(xiàn)了基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)技術(shù)、人工智能等技術(shù)的戰(zhàn)場態(tài)勢的可視化表達(dá)，論證了美國陸軍制定的條令、戰(zhàn)術(shù)和部隊(duì)編成，使之更加符合21世紀(jì)的作戰(zhàn)要求，而且節(jié)約了經(jīng)費(fèi)近20億美元。在美國海軍研究中心支持下研制的“龍”戰(zhàn)場態(tài)勢可視化系統(tǒng)，利用虛擬現(xiàn)實(shí)的最新研究成果，建立了一個綜合戰(zhàn)場信息獲取與傳輸、分析與查詢、作戰(zhàn)態(tài)勢顯示和指揮控制為一體的虛擬環(huán)境，大大提高了指揮員對戰(zhàn)場信息的認(rèn)知、分析能力，提高了作戰(zhàn)指揮的效能。該系統(tǒng)的研制，充分展示了戰(zhàn)場態(tài)勢可視化的概念、關(guān)鍵技術(shù)和實(shí)驗(yàn)途徑。該系統(tǒng)已在若干演習(xí)中得到使用，取得了良好的效果。此后虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)及其產(chǎn)品得到飛速發(fā)展，并形成了產(chǎn)業(yè)，據(jù)簡氏信息集團(tuán)的一份特別報(bào)告統(tǒng)計(jì)，到了2000年，從事與訓(xùn)練模擬相關(guān)的虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品制作的公司已多達(dá)800多家，其市場將由2000年的400億美元發(fā)展到2010年的650億美元。虛擬現(xiàn)實(shí)以及仿真和模擬技術(shù)在軍事態(tài)勢可視化方面的研究成果以及這些成果的應(yīng)用已經(jīng)不僅是用remarkable——“非凡”這個詞所能形容的了。美國國防科技委員會認(rèn)為：美國在沙漠風(fēng)暴、巴而干半島、阿富汗和伊拉克戰(zhàn)爭的低傷亡率，很大程度是平時作戰(zhàn)模擬訓(xùn)練的進(jìn)一步運(yùn)用，在這訓(xùn)練模擬系統(tǒng)中充分運(yùn)用了虛擬現(xiàn)實(shí)等一系列技術(shù)，全方位、多層次、多角度實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)場態(tài)勢的綜合表現(xiàn)。在美國國防科技委員會2000年度的報(bào)告“Training Superiority and Training Surprise”中總結(jié)到“這個30年前的新發(fā)明不用流一滴血就把我們的單兵和團(tuán)隊(duì)訓(xùn)練成了戰(zhàn)場上的王牌”。

3 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

我們國內(nèi)的一些院校和科研單位，陸續(xù)開展了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究，而且可喜的是，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)或正在研制的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)也有不少。像浙江大學(xué)心理學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的虛擬故宮、CADamp；CG國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開發(fā)出桌面虛擬建筑環(huán)境實(shí)時漫游系統(tǒng)；清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系對虛擬現(xiàn)實(shí)和臨場感方面進(jìn)行了研究，例如球面屏幕顯示和圖像隨動、克服立體圖閃爍的措施和深度感試驗(yàn)等方面都具有不少獨(dú)特的方法；另外，西安交通大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、中科院軟件所、上海交通大學(xué)等單位也進(jìn)行了不同領(lǐng)域、不同方面的VR技術(shù)研究工作，并取得了一批研究成果。其中，北京航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)系虛擬現(xiàn)實(shí)與可視化新技術(shù)研究室在國家863計(jì)劃支持下，作為集成單位，與國防科技大學(xué)、浙江大學(xué)、裝甲兵工程學(xué)院、中科院軟件所和解放軍測繪學(xué)院等單位一起建立了一個用于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)研究和應(yīng)用的分布式虛擬環(huán)境基礎(chǔ)信息平臺，英文縮寫為DVENET。DVENET由一個專用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)以及支持分布式虛擬環(huán)境研究與應(yīng)用的各種標(biāo)準(zhǔn)、開發(fā)工具和基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)（如三維逼真地形）組成。基于 DVENET，一個分布式虛擬戰(zhàn)場環(huán)境被成功開發(fā)出來。目前，應(yīng)用DVENET，可以實(shí)現(xiàn)包含遠(yuǎn)程的數(shù)十個武器虛擬平臺在同一塊逼真地形下進(jìn)行協(xié)同作業(yè)或?qū)寡菥?。參演人員（即用戶）可以通過不同的交互方式控制真實(shí)的或虛擬的武器仿真平臺在虛擬戰(zhàn)場環(huán)境中進(jìn)行異地協(xié)同與對抗戰(zhàn)術(shù)演練。

4 結(jié)論

目前，我軍對作戰(zhàn)仿真的研究日趨深入，但與先進(jìn)的軍事大國相比，仍存在不少差距。由于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的出現(xiàn)極有可能為未來軍事領(lǐng)域帶來革命性的影響，因此我軍應(yīng)積極研究虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在作戰(zhàn)仿真中的應(yīng)用。

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作者簡介：劉世彬(1977-)，男(漢族)，河北邯鄲，沈陽炮兵學(xué)院，講師，碩士，研究方向：作戰(zhàn)模擬與系統(tǒng)仿真；劉興彥（1966-），男（漢族），吉林白城，沈陽炮兵學(xué)院，副教授，碩士，研究方向：自行突擊炮作戰(zhàn)訓(xùn)練仿真模擬。