羅喆

【摘 要】虛擬現(xiàn)實技術(shù)是當今世界前沿科技之一，隨著虛擬技術(shù)的發(fā)展與成熟，它在軍事領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，在軍事教育中VR技術(shù)既可用于提高軍校學員的作戰(zhàn)技能，也可用于提高軍校學員的指揮藝術(shù)，避免傳統(tǒng)軍事教育模式中的諸多弊端，提高教學效率，豐富教學手段。

【關(guān)鍵詞】虛擬現(xiàn)實；軍事教育；應(yīng)用

一、虛擬現(xiàn)實技術(shù)的概念和特點

虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality ， 簡稱VR） 技術(shù)是當今世界前沿科技之一，是一種可創(chuàng)建體驗虛擬世界（Virtual World） 的計算機系統(tǒng)，具有沉浸性（ Immersion） 、交互性（ Interactivity） 和想象性（ Imagination）三大特征。沉浸性是VR 技術(shù)的核心，包括視覺沉浸、聽覺沉浸、觸覺沉浸、嗅覺沉浸、味覺沉浸及身體感覺沉浸，如在軍事模擬訓練中，通過三維戰(zhàn)場環(huán)境圖形圖像庫，為使用者創(chuàng)造一個立體的戰(zhàn)場環(huán)境；交互性是VR技術(shù)最重要的特點，指參與者對虛擬環(huán)境的實時反饋，如借助于各種三維交互設(shè)備（ 如頭盔顯示器、數(shù)據(jù)手套、三維鼠標等） ，參與者對于各種虛擬武器裝備的操作；想象性是VR 系統(tǒng)的目的，“通過對虛擬環(huán)境及虛擬裝備的體驗、操作，提高對戰(zhàn)場環(huán)境及武器裝備的感性認識和理性認識，進而提高實際的作戰(zhàn)技能”[1]。

二、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用

隨著計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，虛擬現(xiàn)實技術(shù)越來越成熟，已成為各發(fā)達國家武器裝備研發(fā)及軍事教育訓練的重要工具，主要用于虛擬戰(zhàn)場環(huán)境、進行單兵模擬訓練、近戰(zhàn)戰(zhàn)術(shù)訓練、實施諸軍兵種聯(lián)合演習等方面，20 世紀90 年代初，美國最早將VR技術(shù)用于軍事領(lǐng)域。我軍也逐漸認識到虛擬現(xiàn)實技術(shù)的巨大優(yōu)勢從而加大了關(guān)注和投入，取得了解放軍信息工程大學“地形環(huán)境仿真系統(tǒng)”、南京模擬技術(shù)研究所研制的反坦克導彈分布交互式通用模擬訓練系統(tǒng)、空軍第二航空學院研制的飛行訓練模擬系統(tǒng)等重大成果。

三、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在軍事教育中的應(yīng)用

當前，虛擬現(xiàn)實技術(shù)逐漸被應(yīng)用于軍事教育領(lǐng)域，形成了新的教學方法——虛擬仿真教學，用于軍事學員的培養(yǎng)和訓練。在將該技術(shù)運用于教學的過程中，我們應(yīng)該注意正確理解虛擬現(xiàn)實之真實的含義，“這里所謂‘真實包括兩層含義：虛擬的‘真實和現(xiàn)實的‘真實，虛擬‘真實的重要性在于營造一個虛擬的‘真實情景，使學習者沉浸在虛擬場景中，獲得全方位的學習體驗，情景越‘真實越能促進學習者的體驗?，F(xiàn)實‘真實的重要性在于能夠讓學習者身臨其境，親自動手操作教學設(shè)備，獲取‘做的經(jīng)驗，這是其他媒體所無法比擬的”[2]。

（一）VR技術(shù)可用于提高軍校學員的作戰(zhàn)技能

VR技術(shù)作為一種最新的計算機人機交互技術(shù)， 其三維圖形生成系統(tǒng)不僅能夠生成逼真的大范圍虛擬地形環(huán)境，模擬不同自然環(huán)境下如霧天、雨天、暴風雪等各種作戰(zhàn)條件，用于軍事作戰(zhàn)模擬訓練領(lǐng)域有先天優(yōu)勢，必將成為未來部隊的主要訓練方式，自伊拉克戰(zhàn)爭起，美軍前線作戰(zhàn)人員中八成以上接受過模擬訓練系統(tǒng)培訓。作戰(zhàn)模擬訓練可分為實地軍事演習、現(xiàn)場實驗、沙盤作業(yè)、圖上作業(yè)、戰(zhàn)爭對策、計算機模擬仿真和分析模擬仿真等方面，并且可模擬各種形式的戰(zhàn)爭，如核大戰(zhàn)、戰(zhàn)區(qū)常規(guī)戰(zhàn)（陸戰(zhàn)、海戰(zhàn)、空戰(zhàn)及合成軍作戰(zhàn)）等。計算機作戰(zhàn)模擬訓練具有仿真運算速度快、準確、科學、可靠性高、損耗代價小等特點， 是一種新穎而實用的模擬訓練仿真方式，軍事院校完全可以用模擬仿真軟件實現(xiàn)武器裝備操練等軍事訓練教學，在模擬戰(zhàn)爭中訓練學員分析包括緊急決策、戰(zhàn)爭、戰(zhàn)爭升級和戰(zhàn)爭結(jié)束等諸種因素，為軍校學員訓練提供了科學方法，使其訓練過程更為逼真地接近于實戰(zhàn)，有利于學員作戰(zhàn)技能的提高， 更有利于武器系統(tǒng)性能的改進及效能的提高?！皬陌l(fā)達國家軍隊的虛擬現(xiàn)實模擬實踐看，虛擬現(xiàn)實模擬可以最大限度地營造逼真的戰(zhàn)場景況，模擬未來戰(zhàn)爭的各種可能情況，使受訓者最大限度地貼近實戰(zhàn)鍛煉；可以為受訓者提供各種困境、危境、絕境等高危境況，全面模擬演練各種高危險性的行動，提高處理各種危險突發(fā)事件的能力” [3]。使一些抽象的概念形象化、直觀化、簡單化，這樣既使沉悶的課堂變得生動起來，又可使學員興趣盎然，彌補訓練器材和場地不足，擺脫訓練設(shè)備、場地、氣象的制約，縮短教學時間，降低訓練成本，大大降低實彈實炮等高危訓練的危險系數(shù)，提高教學訓練的安全性。

（二）VR技術(shù)可用于提高軍校學員的指揮藝術(shù)

實踐證明， 人類對基于圖像、聲音等感官信息的理解能力遠遠大于對數(shù)字和文字等抽象信息的理解能力。20 世紀80 年代初，約翰·霍普金斯大學作戰(zhàn)分析實驗室?guī)椭绹＼娧芯砍鲆环N稱為是研討式對策（ Seminar Gaming） 的對抗模擬方法，后來發(fā)展一種高層模擬教學方式，訓練學員在大規(guī)模的對抗模擬中研究與分析現(xiàn)代戰(zhàn)爭、形成作戰(zhàn)設(shè)想，經(jīng)過結(jié)構(gòu)化的、機動靈活的訓練，學員能夠?qū)⒅T方面軍事專家的知識及觀點結(jié)合在一起， 及時地處理實戰(zhàn)中出現(xiàn)的問題。目前，美軍僅需5個月左右時間就能培養(yǎng)出既具備戰(zhàn)術(shù)專家素質(zhì)，又能指揮與控制所屬部隊進行作戰(zhàn)的軍官。因此VR 技術(shù)完全可以作為我軍指揮類院校的一種輔助教學手段，彌補學員沒有戰(zhàn)場實踐經(jīng)驗的一種好方法?？梢酝ㄟ^對軍事行動的仿真用于培養(yǎng)軍事指揮人員的戰(zhàn)略謀劃和預算等方面的能力，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)實施“軍事虛擬現(xiàn)實教程”，根據(jù)偵察情況資料合成出戰(zhàn)場全景圖，讓受訓學員通過傳感器裝置觀察雙方兵力部署和戰(zhàn)場情況，以便判斷敵情，果斷做出正確的軍事決策，提高學員在假想的情況下在信息處理或決策任務(wù)方面通過使用規(guī)劃、數(shù)據(jù)和過程來指導軍事行動的軍事指揮藝術(shù)。在VR 系統(tǒng)建立的“虛擬教室”， 學員扮演著一系列的戰(zhàn)場局中人，學員們在的操作控制臺前通過具有各種功能的按鈕、鍵盤、數(shù)據(jù)手套、鼠標器、頭盔及數(shù)據(jù)服等根據(jù)當時的作戰(zhàn)態(tài)勢進行指揮決策模擬、智能分析模擬及戰(zhàn)場環(huán)境模擬。

將虛擬實驗功能引進軍校課堂，在講解理論的同時，利用建模軟件同步模擬戰(zhàn)場動態(tài)、三維環(huán)境，使人產(chǎn)生身臨其境之感，顯示武器操作過程及對抗結(jié)果，復雜戰(zhàn)場態(tài)勢可視化讓軍事指揮學員更有效地制定任務(wù)計劃和演練，評估行動路線，保持對戰(zhàn)場態(tài)勢的認知，有助于從虛擬武器及戰(zhàn)場順利地過渡到真實武器與戰(zhàn)場，最大限度地營造逼真的戰(zhàn)場景況，模擬未來戰(zhàn)爭的各種可能情況，使得軍事教學好教易學，可以因材施教，靈活安排訓練內(nèi)容，從而提高教學效率，培養(yǎng)出適應(yīng)未來戰(zhàn)爭需要的軍事指揮軍官。同時，作戰(zhàn)指揮學院及軍事指揮部門可以利用研討式VR和途徑式VR來促進軍事指揮人員對高技術(shù)局部戰(zhàn)爭的認識和理解，在教學中通過研究、分析、訓練，讓學員深刻認識現(xiàn)代戰(zhàn)爭。

四、結(jié)語

總之，“目前， 虛擬現(xiàn)實技術(shù)被看作是僅次于互聯(lián)網(wǎng)的改變世界未來的重要技術(shù)”[4]。使用虛擬技術(shù)軍校教員可以將戰(zhàn)爭實驗搬上屏幕，可以在“虛擬教室”中高度仿真地模擬戰(zhàn)場環(huán)境，具有直觀性和操作性，學員可以在計算機上完成軍事技能和軍事指揮藝術(shù)的學習和訓練，現(xiàn)學現(xiàn)用，這就避免了傳統(tǒng)教學模式中的理論學習與實戰(zhàn)的分離。而且學員在虛擬仿真情境中可以充分發(fā)揮自己的創(chuàng)造性，深刻認識現(xiàn)代戰(zhàn)爭，形成處理戰(zhàn)爭問題的能力并應(yīng)用于實踐，得到及時地反饋，激發(fā)其主動思考，這極大的提高了學員的軍事謀略和軍事素養(yǎng)，虛擬現(xiàn)實技術(shù)還可以大大提高學員的學習效率，減少軍事裝備的損壞和消耗。若在日常的教學中恰當?shù)倪\用虛擬現(xiàn)實軟件，能更為直觀的將結(jié)果展現(xiàn)出來，且教學形式比較靈活，可以提高學員的戰(zhàn)斗積極性，進而提高部隊戰(zhàn)斗力。隨著仿真技術(shù)在軍事教育中的逐漸引入，必將在軍事人才的培養(yǎng)中發(fā)揮更大的作用。

【參考文獻】

[1]安興，李剛，徐林偉，師穎.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在美軍模擬訓練中的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展[J].電光與控制，2011，（10）.

[2]吳祥恩.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在現(xiàn)代教育技術(shù)課程中的應(yīng)用研究[J].中國電化教育，2011，（3）.

[3]王彪，鄒煜，張穎，林德群，侯國林.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在軍事模擬訓練中的應(yīng)用[J]. 工兵裝備研究，2007，（5）.

[4]苗壯，李凡長. 基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的教學改革研究[J].黑龍江教育，2007，（1、2）.