虛擬現實技術：改變未來戰爭的前沿科技

劉濟西 賈珍珍

科技博覽

虛擬現實技術：改變未來戰爭的前沿科技

劉濟西 賈珍珍

從1935年“虛擬現實”這個概念首次被提出以來，人們一直對此進行不懈的探索。那么，作為信息時代的最前沿技術之一，虛擬現實技術有何軍事價值，它又將對未來戰爭帶來哪些顛覆性的影響？

虛擬現實技術（VR），也被稱作靈境技術，它強調人與計算機技術完美的結合。正如任何一種前沿科技都會被軍方關注并開發軍事價值一樣，虛擬現實技術也不例外。自1968年由艾凡·薩瑟蘭教授和他的學生鮑勃·斯普勞爾研發的相關設備誕生以來，美國陸海空三軍就成了積極的虛擬現實頭戴設備用戶。從美軍的現實應用情況來看，主要體現在以下幾個方面。

虛擬戰場環境構建。在虛擬戰場環境中，使用者可以利用相應的三維戰場環境圖像庫，包括軍事背景、戰地場景、武器裝備和參戰人員等，呈現出一種身臨其境的作戰環境，從而增強其臨場感，以提高部隊訓練質量。換而言之，在虛擬現實技術的支撐下，虛擬戰場環境中的諸軍兵種聯合戰役訓練可以做到在不動一槍、一彈、一車的情況下，對一定區域或全區域所屬的諸軍兵種進行適時協調一致的訓練。如在阿富汗和伊拉克戰爭中，美軍就集合了航拍照片等信息，生成了高分辨率的作戰區域三維地形環境，以此訓練飛行員，大大降低了傷亡率，因為很多飛行員在實際執行作戰任務過程中發現，所見到的作戰環境與在虛擬訓練場景極為相似。

訓練單兵技戰素養。早在2002年，美軍就推出了單兵訓練游戲《美國陸軍》，2011年美軍推出了用于單兵訓練的模擬軟件《美國陸軍步兵訓練系統》（DSTS）。DSTS由美國政府投資5700萬美元開發，由全球著名的科技服務供應商智能決策公司使用聲名顯赫的CryENGINE3引擎進行開發。此前該引擎開發的最知名游戲就是大名鼎鼎的《孤島危機2》。在DSTS中，每個士兵背上都要背一臺定制版的筆記本電腦，頭戴虛擬現實頭盔，在一個能捕捉士兵動作的10英尺左右空間中進行訓練。士兵可以做出各種復雜的姿勢和動作，還可以如同在真實訓練場上一樣使用各種槍支彈藥。DSTS還能評估士兵在虛擬戰場的受傷程度，并通過回放功能觀察士兵在訓練中的表現。

訓練作戰指揮人員。虛擬現實技術的出現正在引領一個人機協同與作戰編組的新時代。通過人機協同，計算機能夠幫助人類更好地做出決策。同時，人機作戰編組能夠充分利用有人平臺與無人平臺的優勢。對此，美軍曾使用多種作戰模擬系統來訓練作戰指揮人員。如美國海軍開發的“虛擬艦艇作戰指揮中心”，通過逼真模擬艦艇指揮中心，使受訓者沉浸在“真實的”作戰指揮中。而美軍隨后又通過設置“軍官虛擬現實教程”來強化對指揮官的訓練，通過5個月時間的訓練就能顯著提高指揮官技戰術素養。

縮短武器研發周期。通過采用虛擬現實技術，可以在武器系統設計的初期向軍方提供直接體驗，并隨時跟進軍方要求現場修改設計。例如，為將美國下一代福特級核動力航母的情況清晰地展示出來，美國諾思羅普·格魯曼造船公司使用了一種名為“快速運作虛擬現實”的計算機輔助虛擬環境軟件。該公司發言人瑪格麗特·米切爾·瓊斯表示，從2005年10月以來，該公司就一直使用這種計算機輔助虛擬環境軟件，向包括項目官員、設計工程師、系統供應商和其他感興趣人員在內的觀眾展示艦船三維立體圖像，以聽取各利益相關方對設計方案的反饋建議，從而使設計方案進一步優化。與此同時，虛擬現實技術的應用還在一定程度上縮減了武器的研發費用，如美國第四代戰斗機F22和JSF在研制全周期中由于采用了虛擬現實技術，實現了3D數字化設計，使得研發周期縮短50%，節省研發經費93%。

開展多軍兵種聯合軍事。在作戰模擬訓練中心，通過運用分布式交互仿真技術結合虛擬現實技術，可控制不同地域的作戰單元及各級指揮終端的模擬系統，實現不用地域和環境下的作戰訓練。美國陸軍的“近戰戰術訓練系統”就采用主干光纖系統網絡結合分布式交互仿真，建立了一個虛擬作戰環境，交互仿真包括“布雷德利”戰車、“艾布拉姆斯”坦克、HUM-VEES武器系統在內的多種武器裝備，供作戰人員在人工合成環境中完成訓練任務。又如在美國智能決策公司的徒步步兵訓練系統中，士兵可以研究地形、與當地民眾進行交往、與敵人作戰以及協調戰術等，這與現實世界中的軍事訓練高度相似。傳感器不斷更新戰士姿勢的信息，憑借這些更新的姿勢信息，戰士從頭盔顯示器看到的虛擬世界也相應地發生了改變。

軍事與科幻密切關聯。在《安德的游戲》《明日邊緣》《源代碼》等科幻影視作品中，我們曾看到虛擬現實技術的軍事價值。其基本思路就是把虛擬現實技術作為全新的人機交互技術，通過計算機作戰模擬訓練、可視化未來的兵器設計、一體化戰場環境構建等，實現虛擬軍事與現實軍事的交融互通。或許在未來的戰爭中，人類將不必親身冒險，而是在虛擬的數字空間中開展智慧對決，讓各種智能化機器人搏殺在戰斗前線。顯然，虛擬現實技術的快速發展及軍事運用，必將對新一輪軍事變革產生影響。及時跟蹤前沿科技發展動態，深入研究其軍事應用前景，對贏得戰爭未來至關重要。

（摘自2016年11月28日《學習時報》）