VR虛擬技術(shù)在部隊(duì)模擬訓(xùn)練系統(tǒng)中的應(yīng)用

吳明瑞

（渤海大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，錦州 121000）

伴隨著中國科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展和創(chuàng)新，越來越多的新型技術(shù)運(yùn)用到部隊(duì)訓(xùn)練當(dāng)中，VR虛擬技術(shù)成為了其中的代表之一，VR虛擬技術(shù)在部隊(duì)模擬訓(xùn)練系統(tǒng)中的應(yīng)用得益于我國軍事領(lǐng)域?qū)υ摷夹g(shù)的高度重視。在每個(gè)國家都面臨著訓(xùn)練經(jīng)費(fèi)緊張的情況下，減少現(xiàn)實(shí)場地中真槍實(shí)彈的模擬訓(xùn)練，而將VR虛擬技術(shù)運(yùn)用到部隊(duì)模擬訓(xùn)練系統(tǒng)中，能夠達(dá)到最理想的訓(xùn)練效果。

1 VR虛擬技術(shù)在部隊(duì)模擬訓(xùn)練系統(tǒng)中環(huán)境模擬

VR虛擬技術(shù)是通過計(jì)算機(jī)的計(jì)算形成一種和現(xiàn)實(shí)環(huán)境非常接近的虛擬環(huán)境，經(jīng)過專業(yè)傳感器的調(diào)試匹配讓使用者有一種“身臨其境”的感覺，是一種能夠讓使用者和虛擬環(huán)境達(dá)到深層面接觸的虛擬技術(shù)[1]。它是計(jì)算機(jī)科學(xué)與大數(shù)據(jù)信息科學(xué)完美匹配的體現(xiàn)，其本質(zhì)上是計(jì)算機(jī)仿生學(xué)，人工智慧信息技術(shù)多媒體網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，電腦3D圖像處理及人機(jī)交互等多種技術(shù)疊加而形成的新型綜合技術(shù)。

在VR虛擬技術(shù)的使用中，使用者不再是局外人而是身體力行真實(shí)的參與者，完美的融合到虛擬環(huán)境中，達(dá)到身臨其境的效果，然而要達(dá)到身臨其境的感覺，該技術(shù)對(duì)我們的“三感”達(dá)到了完美機(jī)刺激，“三感”指觸覺、聽覺、視覺[2]。

VR虛擬技術(shù)具有感知多樣性的特點(diǎn)，感知多樣性是指在一般計(jì)算機(jī)給與人視覺感知的基礎(chǔ)上，刺激人的聽覺系統(tǒng)，觸覺系統(tǒng)（其中包含對(duì)力的感知）從而觸發(fā)身體各方面的運(yùn)動(dòng)感知、借助外部設(shè)備我們還可以刺激到使用者的味覺感知與嗅覺感知[3]。能夠讓使用者在該技術(shù)的使用中達(dá)到現(xiàn)實(shí)世界中的一切感知，而這種感覺的我們就可以稱之為“身臨其境”。同時(shí)會(huì)讓使用者達(dá)到真假難分的狀態(tài)，使其更加投入到虛擬環(huán)境中，達(dá)到“忘我”的臨場質(zhì)感。

而人機(jī)交互是指使用者在虛擬環(huán)境中的投入狀態(tài)與在虛擬環(huán)境中所體會(huì)到的最真實(shí)的“現(xiàn)實(shí)感覺”（其中感知的時(shí)效性）。比方說，當(dāng)使用者用在虛擬環(huán)境中伸手去直接抓取虛擬環(huán)境中展現(xiàn)的物體，在使用者握手的瞬間有握到東西的感覺，并且能夠體驗(yàn)到是有重量的，與此同時(shí)隨著手部的移動(dòng)視覺上該物體也及時(shí)的跟隨手的移動(dòng)。當(dāng)在虛擬環(huán)境中虛擬物品能夠隨著“物理定律”做響應(yīng)我們可以稱之為VR虛擬技術(shù)自主性。比方說，當(dāng)使用者在虛擬環(huán)境中推物體時(shí)物體會(huì)用力的向力的方向產(chǎn)生位置變化。

2 VR虛擬技術(shù)在部隊(duì)模擬訓(xùn)練系統(tǒng)中設(shè)備模擬

在VR虛擬技術(shù)運(yùn)用在模擬訓(xùn)練系統(tǒng)中其基礎(chǔ)是一套計(jì)算機(jī)開發(fā)平臺(tái)技術(shù)，使用計(jì)算機(jī)開發(fā)平臺(tái)技術(shù)，加以超高速圖形處理GPU卡，讓計(jì)算機(jī)開發(fā)平臺(tái)的圖形處理能力達(dá)到了專業(yè)圖形處理機(jī)構(gòu)的水準(zhǔn)，并且完全可以實(shí)現(xiàn)在VR虛擬技術(shù)對(duì)于真實(shí)時(shí)效效果的要求，并且該項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)用其使用成本比專業(yè)圖形處理機(jī)構(gòu)要低40%以上，適合我國多兵種的多部隊(duì)的需求，可以更為廣泛的應(yīng)用。

VR虛擬技術(shù)在部隊(duì)模擬訓(xùn)練系統(tǒng)中設(shè)備模擬是，在計(jì)算機(jī)桌面控制著視覺顯示系統(tǒng)中，當(dāng)使用者在該系統(tǒng)進(jìn)行訓(xùn)練時(shí)，計(jì)算機(jī)開發(fā)平臺(tái)技術(shù)中包含激光距離檢測設(shè)備、虛擬視覺生成設(shè)備，觸覺生成設(shè)備，聽覺生成設(shè)備，重力感應(yīng)裝置，陀螺儀，霍爾感應(yīng)器等。

這些設(shè)備可以根據(jù)使用者在虛擬訓(xùn)練設(shè)備中，根據(jù)使用者使用狀態(tài)變化來實(shí)現(xiàn)虛擬場景中視覺、聽覺、觸覺的時(shí)效性，并且將時(shí)效信息及時(shí)上傳到計(jì)算機(jī)開發(fā)平臺(tái)技術(shù)設(shè)備中。

這個(gè)使用傳遞過程不間斷的運(yùn)行，能夠讓使用和虛擬訓(xùn)練環(huán)境產(chǎn)生更為緊密的人機(jī)交互。該系統(tǒng)可以經(jīng)過對(duì)光源的改變、聽覺的刺激和觸覺的刺激，可以讓使用者體驗(yàn)深入其境的四季變換，多種天氣的變換，和每天的不同時(shí)刻，讓使用者產(chǎn)生逼真的的視覺，聽覺，觸覺為一體的感受，經(jīng)過這些專業(yè)技術(shù)與專業(yè)設(shè)備的運(yùn)用實(shí)現(xiàn)使用者與VR虛擬技術(shù)運(yùn)用在模擬訓(xùn)練系統(tǒng)最為完美的人機(jī)交互，達(dá)到最為理想的訓(xùn)練效果。

3 結(jié)束語

VR虛擬技術(shù)的發(fā)展為部隊(duì)模擬訓(xùn)練系統(tǒng)提供了堅(jiān)實(shí)的科技基礎(chǔ)與技術(shù)支持。減少軍人受傷和真槍實(shí)彈的使用同時(shí)大大減少了財(cái)政開支，并且可以讓訓(xùn)練效果達(dá)到最理想的狀態(tài)，隨著VR虛擬技術(shù)的及其有的關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展創(chuàng)新，可以有效地提高我國軍隊(duì)的作戰(zhàn)能力，為我國軍事化高科技的發(fā)展帶來啦前所未有的新高度。