常祺,許鵬飛
特種醫(yī)學(xué)
前沿虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在軍隊科學(xué)化訓(xùn)練中的應(yīng)用*
常祺,許鵬飛
隨著科技的不斷發(fā)展,戰(zhàn)爭的理念和形式在不斷地更新,而軍隊傳統(tǒng)的訓(xùn)練方式已經(jīng)無法適應(yīng)新的戰(zhàn)爭需要,并且由于其安排的不合理容易造成士兵訓(xùn)練傷的發(fā)生,借鑒社會其他領(lǐng)域的科學(xué)進(jìn)步和技術(shù)積累來提升軍事訓(xùn)練的科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化將是未來軍事訓(xùn)練的必然發(fā)展方向。近些年,虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)技術(shù)隨著科學(xué)發(fā)展已進(jìn)入了高速期,在各個領(lǐng)域的運(yùn)用均更加深入廣泛,外軍對于VR在軍事化訓(xùn)練領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)取得了一定的成果,主要涉及戰(zhàn)術(shù)配合與戰(zhàn)術(shù)模擬演練,模擬特定環(huán)境、特殊器械進(jìn)行特定操作訓(xùn)練等,如模擬儀器操作。全軍軍事訓(xùn)練醫(yī)學(xué)研究所通過大量的部隊實(shí)際調(diào)研,并與地方電子科技企業(yè)進(jìn)行共同研發(fā)《軍事訓(xùn)練同步矯正系統(tǒng)》,該系統(tǒng)分為四大模塊:(1)訓(xùn)練動態(tài)糾正模塊;(2)訓(xùn)練(傷)知識教育模塊;(3)心理干預(yù)模塊;(4)戰(zhàn)場救護(hù)技術(shù)培訓(xùn)模塊。該系統(tǒng)充分利用VR技術(shù)的侵入式特點(diǎn),與現(xiàn)代運(yùn)動醫(yī)學(xué)先進(jìn)動作捕獲技術(shù)結(jié)合,可有效解決軍事訓(xùn)練中的戰(zhàn)術(shù)動作精準(zhǔn)化問題,使得軍事訓(xùn)練掌握度更高,精準(zhǔn)度更高,為模擬實(shí)戰(zhàn)化訓(xùn)練做出了較大貢獻(xiàn),同時由于對動作的規(guī)范和糾正,也顯著降低了訓(xùn)練傷的發(fā)生。
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(VR);訓(xùn)練傷;科學(xué)化訓(xùn)練;精準(zhǔn)化
常祺,全軍軍事訓(xùn)練醫(yī)學(xué)研究所所長,解放軍第150醫(yī)院創(chuàng)傷骨科主任,國家臨床重點(diǎn)專科部隊建設(shè)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人,河南省創(chuàng)傷及運(yùn)動康復(fù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任,河南省創(chuàng)傷重點(diǎn)專科主任。骨外科博士,第四軍醫(yī)大學(xué)客座教授,第四軍醫(yī)大學(xué)骨外科碩士研究生導(dǎo)師。在軍事訓(xùn)練醫(yī)學(xué)、骨創(chuàng)傷醫(yī)學(xué)、運(yùn)動康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域均有造詣。在國內(nèi)外期刊發(fā)表學(xué)術(shù)論文50余篇,多篇為SCI收錄,主編出版專著5部。負(fù)責(zé)全軍指令性課題多項(xiàng),獲得軍隊科技進(jìn)步二等獎1項(xiàng),河南省科技進(jìn)步三等獎1項(xiàng),洛陽市科技進(jìn)步二等獎2項(xiàng)。
社會的進(jìn)步、戰(zhàn)爭的發(fā)展和體育科學(xué)的進(jìn)步等都是現(xiàn)代軍事訓(xùn)練走向科學(xué)化的重要推動力,在當(dāng)前新的軍事形勢下,我軍的各項(xiàng)軍事訓(xùn)練也經(jīng)歷著深刻的變革,如何借鑒社會其他領(lǐng)域的科學(xué)進(jìn)步和技術(shù)積累來提升軍事訓(xùn)練的科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化水平是大家都在探索的問題。目前,隨著實(shí)戰(zhàn)化訓(xùn)練強(qiáng)度的不斷增大,如果防護(hù)不當(dāng)或技術(shù)動作不規(guī)范,很容易導(dǎo)致訓(xùn)練傷的發(fā)生。實(shí)戰(zhàn)化訓(xùn)練中如何有效減少訓(xùn)練傷的發(fā)生,為官兵健康和部隊?wèi)?zhàn)斗力服務(wù),也是部隊各級關(guān)注的一個重要課題。
近些年最具有代表性且影響重大的科學(xué)技術(shù)莫過于虛擬現(xiàn)實(shí)(virtual reality,VR)技術(shù),其出現(xiàn)對各個領(lǐng)域均產(chǎn)生了重大影響。20世紀(jì)90年代初,美國率先將VR技術(shù)用于軍事領(lǐng)域。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,目前美軍的虛擬現(xiàn)實(shí)模擬已經(jīng)進(jìn)入實(shí)戰(zhàn)化階段,廣泛運(yùn)用于各軍兵種的單兵單裝訓(xùn)練、作戰(zhàn)指揮訓(xùn)練、戰(zhàn)役戰(zhàn)術(shù)訓(xùn)練等層次。近幾年,VR技術(shù)已經(jīng)滲透軍事生活的各個方面,開始在軍事領(lǐng)域中發(fā)揮著越來越大的作用。VR技術(shù)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用主要集中在虛擬戰(zhàn)場環(huán)境、軍事訓(xùn)練和武器裝備的研制與開發(fā)等方面[1]。
這些先進(jìn)的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)如何同我軍的軍事訓(xùn)練相結(jié)合,并有效解決目前我軍軍事訓(xùn)練中存在的一些問題呢?全軍軍事醫(yī)學(xué)訓(xùn)練創(chuàng)傷研究所通過大量的部隊實(shí)際調(diào)研,與地方電子科技企業(yè)進(jìn)行共同研發(fā)《軍事訓(xùn)練同步矯正系統(tǒng)》,并在實(shí)踐應(yīng)用中不斷地進(jìn)行完善,旨在為我軍科學(xué)化訓(xùn)練和訓(xùn)練傷防治做出更大貢獻(xiàn)。
VR技術(shù),是一種綜合計算機(jī)圖形、多媒體、人機(jī)交互、網(wǎng)絡(luò)、立體顯示和仿真技術(shù)等多種科學(xué)技術(shù)綜合發(fā)展出的技術(shù),是利用電腦模擬產(chǎn)生一個三維空間的虛擬世界,提供使用者關(guān)于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬,讓使用者如同身歷其境一般,可以及時、無限制地觀察虛擬世界的事物。使用者借助一定的交互設(shè)備與虛擬世界中的對象進(jìn)行互動,并相互影響。使用者可以按照自己的主觀意愿驅(qū)動虛擬世界,感知其中的各種對象,從而可以完成一些現(xiàn)實(shí)世界中難以完成甚至無法完成的活動[2]。
VR技術(shù)具有3I的特征,即,沉浸感(Immersion)、交互性(Interaction)和想象性(Imagination)[3,4]。沉浸感是指利用計算機(jī)產(chǎn)生的三維立體圖像,讓人置身于一種虛擬環(huán)境中,就像在真實(shí)的客觀世界中一樣,能給人一種身臨其境的感覺。交互性是在計算機(jī)生成的這種虛擬環(huán)境中,人們可以利用一些傳感設(shè)備進(jìn)行互動,感覺就像是在真實(shí)客觀世界中一樣。比如:當(dāng)用戶用手去抓取虛擬環(huán)境中的物體時,手就有握東西的感覺,而且可感覺到物體的重量。想象性是在虛擬環(huán)境中可使用戶沉浸其中并且獲取新的知識,提高感性和理性認(rèn)識,從而使用戶深化概念和萌發(fā)新的聯(lián)想。因而可以說,虛擬現(xiàn)實(shí)可以啟發(fā)人的創(chuàng)造性思維。
我軍傳統(tǒng)意義上的體能訓(xùn)練在磨煉其官兵意志力上值得提倡,但是在科學(xué)化的背景下,傳統(tǒng)意義上的“老三樣”,即5 km跑、引體向上和俯臥撐,這種單一的訓(xùn)練形式反映出部分官兵對于體能訓(xùn)練認(rèn)識上的狹隘。分析我軍現(xiàn)行的軍事訓(xùn)練內(nèi)容存在的一些缺陷,如:(1)訓(xùn)練內(nèi)容過于單一,缺乏針對性訓(xùn)練標(biāo)準(zhǔn);(2)訓(xùn)練時示教方法落后,不易于學(xué)習(xí);(3)訓(xùn)練不夠精準(zhǔn)化,針對性不強(qiáng),動作標(biāo)準(zhǔn)不夠統(tǒng)一;(4)訓(xùn)練實(shí)戰(zhàn)化準(zhǔn)備不足,戰(zhàn)場環(huán)境和心理因素訓(xùn)練內(nèi)容少;(5)訓(xùn)練設(shè)施配備不足。
在新的作戰(zhàn)理念轉(zhuǎn)變的大背景下,士兵的軍事訓(xùn)練須要科學(xué)化,根據(jù)不同的兵種和不同的軍事任務(wù),采取不同的訓(xùn)練內(nèi)容和訓(xùn)練方法來進(jìn)行專門化的訓(xùn)練。軍事訓(xùn)練內(nèi)容一定要貼近實(shí)戰(zhàn),在實(shí)戰(zhàn)中不同兵種需要什么體能素質(zhì)就專項(xiàng)化進(jìn)行科學(xué)的設(shè)置,其內(nèi)容負(fù)荷要與實(shí)戰(zhàn)接近?,F(xiàn)代戰(zhàn)爭的殘酷性,要求士兵不僅要具有過硬的軍事素質(zhì)和過硬的心理素質(zhì),還要求士兵在極限條件下的心理素質(zhì)和身體極限忍耐能力。因此,在日常的訓(xùn)練中,要組建科學(xué)化的體能訓(xùn)練團(tuán)隊保障士兵的體能、心理、營養(yǎng)等方面。同時由于訓(xùn)練方法的不當(dāng)或動作指導(dǎo)不到位,會導(dǎo)致官兵訓(xùn)練傷增多,其中應(yīng)力性骨折、膝關(guān)節(jié)損傷和腰背痛等3種訓(xùn)練傷最為多見[5]。只有科學(xué)化、精確化的軍事訓(xùn)練才能達(dá)到更好的訓(xùn)練效果,同時減少訓(xùn)練傷的發(fā)生。
VR技術(shù)的不斷進(jìn)步不僅是對娛樂聲像設(shè)備的更新?lián)Q代,更是對科學(xué)化軍事訓(xùn)練的革命。
20世紀(jì)90年代,美軍首先將VR技術(shù)運(yùn)用于軍事領(lǐng)域,進(jìn)行模擬訓(xùn)練。在技術(shù)的不斷發(fā)展過程中,逐漸發(fā)展出從戰(zhàn)略到戰(zhàn)役、從指揮機(jī)構(gòu)到單兵技能訓(xùn)練、從戰(zhàn)場環(huán)境模擬到武器使用,對其軍隊實(shí)施全方位的模擬訓(xùn)練,為實(shí)戰(zhàn)服務(wù)。美軍VR技術(shù)與科學(xué)化訓(xùn)練結(jié)合非常緊密,基本上所有的訓(xùn)練科目均有VR技術(shù)的涉及,包括在機(jī)械單位駕駛、新武器培訓(xùn)、跳傘、單兵技能訓(xùn)練、實(shí)戰(zhàn)演練、空軍培訓(xùn)、戰(zhàn)場心理適應(yīng)等各個方面[6]。
如美國著名的101空降師,已開始借助VR系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)化訓(xùn)練(圖1)。系統(tǒng)中每個士兵都頭戴虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔,各肢體關(guān)節(jié)部位攜帶傳感器,可以做出各種復(fù)雜的軍事訓(xùn)練演習(xí)姿勢和動作,還可以如同在真實(shí)戰(zhàn)場上一樣使用各種槍支彈藥。出于訓(xùn)練需要,DSTS單兵訓(xùn)練系統(tǒng)還能評估士兵在虛擬戰(zhàn)場的受傷情況,并通過回放觀察士兵在訓(xùn)練中表現(xiàn)并加以完善。
圖1 美國正研發(fā)的DSTS單兵訓(xùn)練系統(tǒng)圖
全軍軍事訓(xùn)練醫(yī)學(xué)研究所經(jīng)過多年部隊軍事訓(xùn)練實(shí)地調(diào)研,研發(fā)《軍事訓(xùn)練同步矯正系統(tǒng)》,該系統(tǒng)分為四大模塊:(1)訓(xùn)練動態(tài)糾正模塊;(2)訓(xùn)練(傷)知識教育模塊;(3)心理干預(yù)模塊;(4)戰(zhàn)場救護(hù)技術(shù)培訓(xùn)模塊。下面針對各模塊技術(shù)特點(diǎn)和實(shí)際應(yīng)用逐一做詳細(xì)介紹。
4.1 訓(xùn)練動態(tài)糾正模塊針對對象為受訓(xùn)官兵及組訓(xùn)人員。在軍事訓(xùn)練中,以什么樣的標(biāo)準(zhǔn)來指導(dǎo)軍事訓(xùn)練技術(shù)動作,即如何做到特定技術(shù)動作標(biāo)準(zhǔn)化,一直是部隊比較普遍和頭疼問題,也是提倡科學(xué)訓(xùn)練的大環(huán)境下亟須解決的問題。以投彈訓(xùn)練為例,在軍事訓(xùn)練中,投彈是一項(xiàng)鍛煉肢體及肌肉爆發(fā)力的投擲類運(yùn)動,訓(xùn)練不當(dāng)不僅影響訓(xùn)練成績,還容易誘發(fā)投彈骨折、肩肘關(guān)節(jié)損傷等一系列訓(xùn)練傷病。
在軍事訓(xùn)練科學(xué)化的經(jīng)驗(yàn)借鑒上,職業(yè)體育訓(xùn)練和數(shù)據(jù)監(jiān)測給我們帶來了很多啟示。例如NBA球隊采用的球員數(shù)據(jù)分析系統(tǒng),通過架設(shè)在球場內(nèi)的專業(yè)設(shè)備,記錄球員在訓(xùn)練和比賽中的動作習(xí)慣以及肌肉和關(guān)節(jié)數(shù)據(jù)等,通過大量數(shù)據(jù)分析對球員進(jìn)行指導(dǎo),幫助運(yùn)動員改掉一些效率低、容易導(dǎo)致受傷的動作和習(xí)慣,更好地提升運(yùn)動員的競技水平。
在《訓(xùn)練動態(tài)糾正模塊》中,以投彈訓(xùn)練為具體的研究對象,通過目前最新的VR技術(shù)和全身動作技術(shù),讓士兵戴上沉浸式VR頭盔后,身臨其境的學(xué)習(xí)投彈教官的投彈動作示范,同時通過數(shù)據(jù)對比實(shí)時矯正士兵的每一步動作,防止士兵因?yàn)橥稄椬藙蒎e誤而導(dǎo)致受傷,使得投彈訓(xùn)練更加精準(zhǔn)。此模塊解決了動作教學(xué)抽象難懂的問題,同時也解決了優(yōu)秀教學(xué)資源的共享問題。在傳統(tǒng)的投彈教學(xué)中,每個教官的投彈動作都存在一定的差異,通過VR設(shè)備,可以將全軍最優(yōu)秀的投彈教官動作錄入到標(biāo)準(zhǔn)動畫中供每個士兵學(xué)習(xí),士兵可以任意變換角度觀察動作細(xì)節(jié),可以進(jìn)行逐步式分解學(xué)習(xí),讓優(yōu)秀的教學(xué)資源得到了更大范圍的應(yīng)用。
除了形象的分步驟教學(xué),系統(tǒng)實(shí)時的動作數(shù)據(jù)對比分析是系統(tǒng)的核心技術(shù)。通過與實(shí)時全身動捕設(shè)備的連接,系統(tǒng)能實(shí)時地將士兵的肢體動作“捕獲”到系統(tǒng)中,讓系統(tǒng)中虛擬的“我”與士兵動作同步,同時把士兵的每一個動作數(shù)據(jù)與優(yōu)秀教員的動作數(shù)據(jù)進(jìn)行分析對比,對動作存在的偏差以通俗的語言、文字等形式實(shí)時反饋給士兵,起到實(shí)時指導(dǎo)矯正的作用,起到了科學(xué)訓(xùn)練的作用,同時對動作的矯正也最大限度地防止士兵在訓(xùn)練中因動作錯誤而導(dǎo)致受傷。
4.2 訓(xùn)練(傷)知識教育模塊針對對象為受訓(xùn)官兵及衛(wèi)生人員。在軍事訓(xùn)練標(biāo)準(zhǔn)上,部隊以紙質(zhì)教材、文字資料、課件、視頻及教官現(xiàn)場動作指導(dǎo)等形式進(jìn)行授課培訓(xùn)。但文字資料和課件比較抽象,視頻不便進(jìn)行細(xì)化和拆分訓(xùn)練。這些傳統(tǒng)的示教方法,會導(dǎo)致受訓(xùn)人員的理解不夠到位,對訓(xùn)練技能的掌握參差不齊,對于因不正確訓(xùn)練而造成的訓(xùn)練傷認(rèn)識不足。
在《訓(xùn)練(傷)知識教育模塊》中,讓士兵戴上沉浸式VR頭盔后,身臨其境的學(xué)習(xí)訓(xùn)練(傷)知識,同時可以實(shí)現(xiàn)交互互動功能。以投彈動作為例,制作投彈肌肉骨骼模型,表現(xiàn)出投彈動作的各個時相,每個運(yùn)動時相內(nèi)骨關(guān)節(jié)與肌肉運(yùn)動方式,以及每時相內(nèi)容易出現(xiàn)的動作問題和相應(yīng)易出現(xiàn)的損傷做一一講解。模塊可實(shí)現(xiàn)以下特點(diǎn)及功能:(1)利用VR技術(shù)設(shè)計逼真的三維虛擬身體內(nèi)部結(jié)構(gòu)及運(yùn)動時肌肉骨骼狀態(tài),能夠使戰(zhàn)士置身于虛擬的3D環(huán)境中,體驗(yàn)實(shí)訓(xùn)不可能觀察到的人體各肢體及結(jié)構(gòu)器官工作的原理,更好地了解人體的構(gòu)造和運(yùn)動,體會合理動作,規(guī)避易損傷動作;(2)充分利用并行虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的可交互性,讓學(xué)員與人體運(yùn)動模型、學(xué)員與教員之間進(jìn)行互動,體驗(yàn)平時不可能體驗(yàn)到的情境,同時可以利用并行虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的共享性使所有人共享資源,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,提高其自主學(xué)習(xí)能力;(3)學(xué)員可以不受時間和空間的限制,自己可以在任意的時間和地方利用VR教學(xué)設(shè)備進(jìn)行學(xué)習(xí)。與傳統(tǒng)的教學(xué)方式相比,節(jié)約了時間,提高了學(xué)習(xí)效率,同時充分調(diào)動其興趣。
4.3 心理干預(yù)模塊針對對象為受訓(xùn)官兵?,F(xiàn)代戰(zhàn)爭給官兵的心理帶來了前所未有的影響和挑戰(zhàn),沒有正確的應(yīng)對措施會造成心理問題。戰(zhàn)爭性心理問題,是指由于戰(zhàn)爭的殘酷激烈和復(fù)雜多變對參戰(zhàn)人員心理產(chǎn)生刺激而引起的一系列不良心理反應(yīng)[7]。我軍官兵在未來戰(zhàn)爭中也將面臨的戰(zhàn)爭性心理問題,如何通過平時科學(xué)化的軍事訓(xùn)練來預(yù)防戰(zhàn)爭性心理問題的發(fā)生是非常值得重視的研究方向。
造成戰(zhàn)爭性心理問題的關(guān)鍵在于對戰(zhàn)爭環(huán)境的不適應(yīng)與不熟悉。據(jù)參加伊拉克戰(zhàn)爭的美軍心理醫(yī)師報道,老兵中出現(xiàn)戰(zhàn)爭性心理問題的人極少,患病的通常都是年輕、缺乏實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)的新兵。因此,對參戰(zhàn)人員加強(qiáng)心理耐受適應(yīng)性訓(xùn)練,可以大大提高參戰(zhàn)人員的心理耐受能力。尤其是我國常年處于相對和平狀態(tài),很少有官兵參與到實(shí)戰(zhàn)過程中。缺乏一種臨戰(zhàn)的環(huán)境的鍛煉。而在訓(xùn)練中使用VR技術(shù)的模擬環(huán)境功能,就可以很好地模擬真實(shí)的戰(zhàn)爭環(huán)境,讓官兵提前適應(yīng)實(shí)戰(zhàn)時的壓力,降低易感性,提高心理承受能力,增加應(yīng)對和適應(yīng)戰(zhàn)爭環(huán)境的能力,從而在未來的戰(zhàn)斗中減少戰(zhàn)場上出現(xiàn)的焦慮、恐慌等心理問題。
此外,在危險系數(shù)較高的科目訓(xùn)練(如跳傘、飛行員試飛)時,也容易出現(xiàn)軍人心理問題,從而影響自身發(fā)揮甚至造成傷亡。這一方面也可通過VR技術(shù)的模擬環(huán)境能力輔助解決,提高心理適應(yīng)能力,提升面對突發(fā)情況的應(yīng)對能力。
戰(zhàn)爭結(jié)束后,很多軍人易造成戰(zhàn)后心理綜合征,因?yàn)閼?zhàn)場上遭遇或?qū)怪卮髩毫螅ㄉ獾酵{、嚴(yán)重物理性傷害、身體或心靈上的脅迫,而出現(xiàn)的心理狀態(tài)失衡后遺癥。如何解決這一問題,心理學(xué)的治療包括宣泄情緒、藥物治療、心理咨詢等方法。其中的宣泄,尤其是現(xiàn)場宣泄的效果是最佳的,可以最大程度幫助患者釋放壓抑的情緒。采用VR技術(shù)進(jìn)行最大限度地臨床感環(huán)境模擬,幫助患者在某一時刻應(yīng)該找回存放在腦海深處的記憶,并把他們從新審視處理,宣泄出自身所承擔(dān)的壓力,這樣才能走出陰影。
在《心理干預(yù)模塊》中,我們利用首先對官兵進(jìn)行心理評估,針對特殊環(huán)境作業(yè)人群,或特殊崗位人群,如空降兵及飛行員,利用VR技術(shù)的模擬環(huán)境能力,提高官兵心理適應(yīng)能力,提升其在面對突發(fā)情況的應(yīng)對能力。使心理評估異常人員,通過環(huán)境模擬、情感釋放等一系列手段及技術(shù),達(dá)到心理干預(yù)治療的效果。
4.4 戰(zhàn)場救護(hù)技術(shù)培訓(xùn)模塊針對對象為衛(wèi)生人員。在真實(shí)戰(zhàn)爭打響后,部隊醫(yī)療隊往往要隨軍深入至前線進(jìn)行醫(yī)療支援。我國長期處于和平時期,戰(zhàn)斗人員缺乏實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn),而相應(yīng)的醫(yī)務(wù)人員也缺乏戰(zhàn)場救護(hù)的真實(shí)經(jīng)驗(yàn)。缺乏應(yīng)對各種突發(fā)情況下繼續(xù)保障醫(yī)療支持和應(yīng)對戰(zhàn)時大量不同傷情的處理經(jīng)驗(yàn),還有單獨(dú)醫(yī)務(wù)人員的戰(zhàn)時心理問題,這些因素都極大地影響了戰(zhàn)爭情況下戰(zhàn)場救護(hù)的實(shí)際保障能力。
醫(yī)護(hù)人員如何在平時對于這一方面內(nèi)容進(jìn)行針對性訓(xùn)練?參與軍事演習(xí)是一種方法,但是開展次數(shù)有限,也無法獨(dú)立開展訓(xùn)練,參與人員也有限。VR技術(shù)的發(fā)展也為戰(zhàn)場救護(hù)提供了新的訓(xùn)練選擇。逼真的現(xiàn)場模擬度,每個醫(yī)護(hù)人員沉浸其中,面對不同的突發(fā)情況進(jìn)行醫(yī)療保障,提高應(yīng)對突發(fā)能力和心理承受能力。
此外,很多基層部隊的醫(yī)務(wù)人員由于常年在基層部隊服務(wù),所接觸到的病種單一,缺乏多方面的疾病應(yīng)對和應(yīng)急手術(shù)經(jīng)驗(yàn)。通過VR技術(shù)虛擬的醫(yī)療能力來幫助解決。比如虛擬外科手術(shù),利用VR技術(shù)模擬和指導(dǎo)外科手術(shù)所設(shè)計的各種過程,包括術(shù)前、術(shù)中、術(shù)后整個過程,進(jìn)行手術(shù)培訓(xùn),解決手術(shù)經(jīng)驗(yàn)不足的問題[8]。目前國外此方面已有一些成功的經(jīng)驗(yàn)。
在《戰(zhàn)場救護(hù)技術(shù)培訓(xùn)模塊》中,我們擬通過三部分內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計:(1)虛擬手術(shù)視覺渲染;(2)物理模型制作;(3)人機(jī)交互。實(shí)現(xiàn)如骨折固定、包扎止血、心肺復(fù)蘇等戰(zhàn)場救護(hù)的實(shí)用技術(shù)培訓(xùn),甚至對進(jìn)一步戰(zhàn)場救護(hù)的技術(shù),針對骨科骨折手術(shù)固定、普外剖腹探查、肝切除等專業(yè)性較強(qiáng)臨床技術(shù),也實(shí)現(xiàn)了對專業(yè)醫(yī)務(wù)人員的業(yè)務(wù)培訓(xùn)。
VR技術(shù),是20世紀(jì)末興起的一門綜合性信息技術(shù),備受國內(nèi)外各領(lǐng)域?qū)I(yè)人員關(guān)注。如何將該技術(shù)利用好,使其充分符合我軍特點(diǎn)及需要,科學(xué)應(yīng)用于我軍軍事訓(xùn)練領(lǐng)域還需要進(jìn)一步探討和研究。
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[2016-09-13收稿,2016-10-11修回][本文編輯:韓仲琪]
Application of advanced VR technology in the military scientific training
CHANG Qi,XV Peng-fei. PLA No.150 Hospital,Trauma Osteological Dept./Whole-army Military Training Medical Institute,Luoyang,Henan 471031,China
With the development of science,the concept and form of war are constantly updated,while the traditional military training methods have been unable to adapt to the new war needs,and under the unreasonable arrangements easily lead to the occurrence of soldiers training injuries,gathering other areas of science to make the military training more scientific and standardization will be the inevitable direction in the future.Recent years,the development of VR technology has entered a high-speed way,play important roles in all areas.The foreign army has achieved some achievements in application of VR in military training which involve in tactical coordination,tactical simulation exercises,simulation of specific environments and equipment.After a large number of actual research in troops,Army military training medical research institute collaborated with the local electronic technology enterprise to develop the"military training synchronization correction system".The system is divided into four modules:1)training dynamic correction module;2)training(injury)knowledge education module;3)psychological intervention module;4)battlefield ambulance technology training module.This system takes full use of immersion of VR technology,combined with the advanced motion capture technology of modern sports medicine.The system can effectively solve the precision problems,make the military training more accurate and easily to master the new project,and it will make great contribution to the simulation training of actual combat.At the same time,the correction and regulation of training action will decrease the incidence of training injury.
VR technology;Training injury;Sciented training;The accarated
R82:G255.76
A
10.14172/j.issn1671-4008.2017.03.001
全軍后勤科研計劃面上課題(CJN14J005)
471031河南洛陽,解放軍150醫(yī)院創(chuàng)傷骨科/全軍軍事訓(xùn)練醫(yī)學(xué)研究所(常祺,許鵬飛)