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摘 要：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是當(dāng)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，在軍校教育中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)既可用于提高軍校學(xué)員的作戰(zhàn)技能，也可用于提高軍校學(xué)員的指揮藝術(shù)，避免傳統(tǒng)軍校教育模式中的諸多弊端，提高教學(xué)效率，豐富教學(xué)手段。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)；軍校教育；應(yīng)用

引言

隨著Internet/Intranet技術(shù)的迅速發(fā)展及不斷普及，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在人們的工作、學(xué)習(xí)、生活中的地位越來越重要。在教育教學(xué)領(lǐng)域，多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)同樣得到了廣泛的應(yīng)用。軍校教育，這個(gè)大學(xué)教育中特殊的教育群體，也同樣受到人們的關(guān)注。作為培養(yǎng)鞏固國防的高科技軍事人才，其教育方法不容忽視。但是經(jīng)費(fèi)和條件等諸多問題也常常制約著軍校學(xué)員的時(shí)間能力。而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)正是充分利用文本、圖形、動(dòng)畫和聲音等多種多媒體表現(xiàn)形式，通過刺激學(xué)生的視覺、聽覺神經(jīng)，調(diào)動(dòng)學(xué)員的積極性。

1.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)介紹

1.1虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的概念

虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality）技術(shù)，通過對(duì)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、多媒體技術(shù)、仿真技術(shù)、人工智能技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、并行處理技術(shù)、多傳感器技術(shù)進(jìn)行高度集成，并結(jié)合心理學(xué)、生理學(xué)和行為學(xué)實(shí)現(xiàn)人的三維感知，可以說虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是多媒體計(jì)算機(jī)發(fā)展的又一個(gè)新境界。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，旨在通過模擬人的視覺、聽覺、觸覺等感官功能，創(chuàng)建一種適應(yīng)人類感知的多為信息空間，使用戶能夠沉浸于計(jì)算機(jī)創(chuàng)造的虛擬世界中，并能夠通過各種感官渠道與虛擬環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)交互。

1.2虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特點(diǎn)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)主要有三大特點(diǎn)，即沉浸感（Immersion）、交互性（Interaction）和構(gòu)想性（Imagination）。

（1）沉浸感，主要是通過計(jì)算機(jī)建立與人類視覺相適應(yīng)的三維模型，使得虛擬環(huán)境能夠與人的語言、動(dòng)作、視覺、聽覺等相適應(yīng)，并做出相應(yīng)的反應(yīng)，使用戶在使用的過程中能夠得到與實(shí)際事物、景物一致的感官效果。

（2）交互性，主要是指計(jì)算機(jī)通過對(duì)用戶的語言、頭部轉(zhuǎn)動(dòng)、眼睛運(yùn)動(dòng)、手勢(shì)以及其他人運(yùn)動(dòng)進(jìn)行識(shí)別，對(duì)用戶的輸出做出實(shí)時(shí)的響應(yīng)，并及時(shí)反饋到用戶的相應(yīng)感官，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。

（3）構(gòu)想性，是指建立的虛擬環(huán)境中的物體適應(yīng)自然規(guī)律，遵循用戶及設(shè)計(jì)者的自然體驗(yàn)，能夠增強(qiáng)用戶對(duì)虛擬環(huán)境的感知，增強(qiáng)虛擬環(huán)境的真實(shí)性。

1.3虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用情況

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)通過建立三維虛擬模型，使用戶通過輸入設(shè)備或相關(guān)輔助設(shè)備對(duì)實(shí)現(xiàn)對(duì)虛擬環(huán)境的真實(shí)感知。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、航空、建筑設(shè)計(jì)、體能訓(xùn)練、娛樂等各個(gè)方面。通過計(jì)算機(jī)技術(shù)和多媒體技術(shù)的結(jié)合，從昀大限度上滿足用戶的感官需求。用戶作為環(huán)境的參與者，實(shí)現(xiàn)與虛擬環(huán)境的實(shí)時(shí)交互。隨著多媒體教學(xué)的實(shí)施，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)也將廣泛應(yīng)用于教育工作中。通過建立逼真的學(xué)習(xí)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)學(xué)生與環(huán)境的互動(dòng)。通過這種方式能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，尤其是對(duì)與軍校教育這種對(duì)學(xué)習(xí)環(huán)境有所要求的教育，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用將更加重要。

2.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在軍校教育中的應(yīng)用

2.1VR技術(shù)可用于提高軍校學(xué)員的作戰(zhàn)技能

VR技術(shù)作為一種最新的計(jì)算機(jī)人機(jī)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(fēng)雪等各種作戰(zhàn)條件，用于軍事作戰(zhàn)模擬訓(xùn)練領(lǐng)域有先天優(yōu)勢(shì)，必將成為未來部隊(duì)的主要訓(xùn)練方式，自伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)起，美軍前線作戰(zhàn)人員中八成以上接受過模擬訓(xùn)練系統(tǒng)培訓(xùn)。作戰(zhàn)模擬訓(xùn)練可分為實(shí)地軍事演習(xí)、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)、沙盤作業(yè)、圖上作業(yè)、戰(zhàn)爭(zhēng)對(duì)策、計(jì)算機(jī)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(zhēng)，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(jì)算機(jī)作戰(zhàn)模擬訓(xùn)練具有仿真運(yùn)算速度快、準(zhǔn)確、科學(xué)、可靠性高、損耗代價(jià)小等特點(diǎn)， 是一種新穎而實(shí)用的模擬訓(xùn)練仿真方式，軍事院校完全可以用模擬仿真軟件實(shí)現(xiàn)武器裝備操練等軍事訓(xùn)練教學(xué)，在模擬戰(zhàn)爭(zhēng)中訓(xùn)練學(xué)員分析包括緊急決策、戰(zhàn)爭(zhēng)、戰(zhàn)爭(zhēng)升級(jí)和戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束等諸種因素，為軍校學(xué)員訓(xùn)練提供了科學(xué)方法，使其訓(xùn)練過程更為逼真地接近于實(shí)戰(zhàn)，有利于學(xué)員作戰(zhàn)技能的提高， 更有利于武器系統(tǒng)性能的改進(jìn)及效能的提高?！皬陌l(fā)達(dá)國家軍隊(duì)的虛擬現(xiàn)實(shí)模擬實(shí)踐看，虛擬現(xiàn)實(shí)模擬可以最大限度地營造逼真的戰(zhàn)場(chǎng)景況，模擬未來戰(zhàn)爭(zhēng)的各種可能情況，使受訓(xùn)者最大限度地貼近實(shí)戰(zhàn)鍛煉；可以為受訓(xùn)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(xiǎn)性的行動(dòng)，提高處理各種危險(xiǎn)突發(fā)事件的能力” [3]。使一些抽象的概念形象化、直觀化、簡(jiǎn)單化，這樣既使沉悶的課堂變得生動(dòng)起來。

2.2VR技術(shù)可用于提高軍校學(xué)員的指揮藝術(shù)

實(shí)踐證明， 人類對(duì)基于圖像、聲音等感官信息的理解能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于對(duì)數(shù)字和文字等抽象信息的理解能力。20 世紀(jì)80 年代初，約翰？霍普金斯大學(xué)作戰(zhàn)分析實(shí)驗(yàn)室?guī)椭绹＼娧芯砍鲆环N稱為是研討式對(duì)策（ Seminar Gaming） 的對(duì)抗模擬方法，后來發(fā)展一種高層模擬教學(xué)方式，訓(xùn)練學(xué)員在大規(guī)模的對(duì)抗模擬中研究與分析現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)、形成作戰(zhàn)設(shè)想，經(jīng)過結(jié)構(gòu)化的、機(jī)動(dòng)靈活的訓(xùn)練，學(xué)員能夠?qū)⒅T方面軍事專家的知識(shí)及觀點(diǎn)結(jié)合在一起， 及時(shí)地處理實(shí)戰(zhàn)中出現(xiàn)的問題。目前，美軍僅需5個(gè)月左右時(shí)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(duì)進(jìn)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(xué)手段，彌補(bǔ)學(xué)員沒有戰(zhàn)場(chǎng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的一種好方法。可以通過對(duì)軍事行動(dòng)的仿真用于培養(yǎng)軍事指揮人員的戰(zhàn)略謀劃和預(yù)算等方面的能力，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)施“軍事虛擬現(xiàn)實(shí)教程”，根據(jù)偵察情況資料合成出戰(zhàn)場(chǎng)全景圖，讓受訓(xùn)學(xué)員通過傳感器裝置觀察雙方兵力部署和戰(zhàn)場(chǎng)情況，以便判斷敵情，果斷做出正確的軍事決策，提高學(xué)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(dǎo)軍事行動(dòng)的軍事指揮藝術(shù)。在VR 系統(tǒng)建立的“虛擬教室”， 學(xué)員扮演著一系列的戰(zhàn)場(chǎng)局中人，學(xué)員們?cè)诘牟僮骺刂婆_(tái)前通過具有各種功能的按鈕、鍵盤、數(shù)據(jù)手套、鼠標(biāo)器、頭盔及數(shù)據(jù)服等根據(jù)當(dāng)時(shí)的作戰(zhàn)態(tài)勢(shì)進(jìn)行指揮決策模擬、智能分析模擬及戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境模擬。

將虛擬實(shí)驗(yàn)功能引進(jìn)軍校課堂，在講解理論的同時(shí)，利用建模軟件同步模擬戰(zhàn)場(chǎng)動(dòng)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(duì)抗結(jié)果，復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)可視化讓軍事指揮學(xué)員更有效地制定任務(wù)計(jì)劃和演練，評(píng)估行動(dòng)路線，保持對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)的認(rèn)知，有助于從虛擬武器及戰(zhàn)場(chǎng)順利地過渡到真實(shí)武器與戰(zhàn)場(chǎng)，最大限度地營造逼真的戰(zhàn)場(chǎng)景況，模擬未來戰(zhàn)爭(zhēng)的各種可能情況，使得軍事教學(xué)好教易學(xué)，可以因材施教，靈活安排訓(xùn)練內(nèi)容，從而提高教學(xué)效率，培養(yǎng)出適應(yīng)未來戰(zhàn)爭(zhēng)需要的軍事指揮軍官。

結(jié)束語 ：

在豐富多彩的現(xiàn)實(shí)世界里，有些環(huán)境是人們難以身臨其境的，而虛擬現(xiàn)實(shí)卻能超越時(shí)間與空間、現(xiàn)實(shí)與抽象，將各種無法解除的環(huán)境再現(xiàn)于人們面前，為人類開辟了一個(gè)嶄新的天地，虛擬現(xiàn)實(shí)已經(jīng)應(yīng)用于軍事、教育、醫(yī)學(xué)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、科學(xué)可視化、訓(xùn)練上等各個(gè)方面。隨著科技的高速發(fā)展，虛擬技術(shù)也將一定能再上臺(tái)階，在未來的戰(zhàn)場(chǎng)上得到更為廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]王晶，張秀山，王鋒等.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在軍校教育中的應(yīng)用研究[J].計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程，2006，34（12）：97-100.

[2]夏嘉余.軍校教育中虛擬現(xiàn)實(shí)培訓(xùn)法研究[J].時(shí)代教育（教育教學(xué)版），2012，（23）：141.