虛擬現實技術在警務實訓教學中的應用

張偉 申靖靖

摘要：利用虛擬現實技術推動公安實戰化訓練轉型升級，已成為各級公安機關順應時代發展的必然要求。VR+警務實訓建設豐富了“教學練戰”一體化警務實訓教學資源，開辟了實戰應用導向下“以戰育人”的新途徑，實現了單向知識講授向全景互動感知的突破。本文就虛擬現實技術在警務實戰訓練中的應用進行探索，闡述VR警務實訓教學的內涵，介紹VR警務實訓的基本特征，對VR在警務實戰訓練中的需求進行分析，提出VR在警務實訓教學中的具體應用，為公安機關創新警務實戰訓練模式提供參考和借鑒。

關鍵詞：虛擬現實技術;警務實訓教學;教學實踐

在虛擬現實技術所構建的三維空間中，人們可以獲得高度逼真的感知效果，因此VR虛擬實現技術在公安教育領域的應用十分廣泛。教師可以借助VR虛擬實現技術構建各種虛擬環境，然后借助傳感裝置使訓練者沉浸于環境中，從而豐富其親身體驗，這種富有實踐性的教學方式獲得了意想不到的教學效果，是提升警務實戰訓練實效的一大法寶，可推進警務技能實戰化教學方式的改變與創新。

一、VR警務實訓教學的內涵

（一）警務實訓教學的內涵

虛擬現實（Virtual Reality）簡稱VR，是一種通過計算機構建虛擬世界，它能夠模擬三維空間，使學習者得到逼真的觸覺、聽覺、視覺等感知效果，從而讓他們產生身臨其境之感。在虛擬空間中，人們能夠借助傳感裝置將自己“投射”到各種對象上中，并對它們進行操作和控制。警務實訓教學是一種五位一體的綜合訓練，實現了心理、體能、技能、戰術、法律等訓練內容的高度融合，它強調執法程序，要求訓練內容面向警務實戰、符合警察執法特征。警務人員要具備執法對抗的警務實戰能力，精通相關法律政策與執法程序，還應強化臨戰心理素質訓練。唯有將不同的訓練項目有機結合起來，讓訓練者在大量的模擬演練中鞏固、強化警務實戰能力，并形成條件反射，他們才能夠在未來的執法工作中切實發揮作用。

（二）VR警務實訓的基本特征

1.構想性

“構想性”即VR警務實訓中所應用的教學情景是教師構想而成，教師的構想需要在計算機設備及其相關技術的支撐下轉化為特定教學情景。教學情景的構想與實現，對警務實訓任務和目標的達成具有重要意義。因此，當前的“VR+教育”警務實訓模式已經不再局限于用戶界面、應用軟件的應用，而是形成了一種能夠解決更多訓練問題的教學系統。

2.沉浸性

VR虛擬實現技術所虛擬出的三維空間可以帶給人逼真的觸感，從而使人們全面融入虛擬世界，并將自己作為VR虛擬世界的一部分，這就是VR虛擬實現技術的“沉浸性”特征。VR警務實訓繼承了這一特征，可以使訓練者形成逼真的觸覺、味覺、聽覺、嗅覺、視覺感知，繼而令其沉浸于教學情景，實現與虛擬世界的交互融合。

3.交互性

VR警務實訓的“交互性”是指虛擬世界互動的自然程度，以及訓練者對虛擬空間內物體的可操作程度。在VR警務實訓中，主要是利用動作捕捉、VR手柄以及語言、VR頭盔等設備與裝置，實現訓練者與虛擬世界的多元交流。整體上而言，VR虛擬現實教學模式實現了教師與訓練者的實時交互，可以帶給訓練者更加深刻的體驗和記憶，有助于深化他們對知識與技術的理解。

二、VR警務實訓教學需求分析

（一）提升實戰訓練安全性

為了控制警員訓練造成的傷亡情況，警務實訓教學往往會將一些危險性較高的教學內容設計成視頻和圖片，訓練者難以體驗到特定環境下的現場氣氛和執法情景，對相關技能的學習處于“紙上談兵”的階段。利用VR虛擬現實技術模擬實際警務工作場景，可使訓練者身臨其境，將自己置身于現實的環境中，從而實現現場氣氛、執法情況與訓練者觸覺、聽覺、視覺的統一。教師在VR警務實訓教學中，可以利用圖像合成、背景

生成技術，為訓練者虛擬幾近真實、形勢多變的立體警務執法環境，進而使訓練者充分感受到執法現場復雜多變與高壓氣氛，這種教學模式既保證了實戰訓練的效果，又顯著提高了教學的安全性。

（二）節省訓練成本

受到場地、訓練頻率和經費、時間、科目等因素制約，傳統警務實戰教學往往會出現布置現場不夠全面、訓練科目不夠完整、訓練時間短、受訓人員覆蓋面不足等問題，影響了實戰化教學訓練目標的達成，不利于訓練者綜合能力的提升，此類問題尤其集中在各類突發事件模擬演練訓練中。通過VR虛擬現實技術構建虛擬的演練場景，則可以減少開支、縮短準備周期、突破場地與時間的限制，為訓練者提供各種大規模的突發事件模擬訓練情景。

（三）推動教學方式創新

警察在武力使用過程中經常會面臨各種危險情況，VR虛擬現實技術可對不同的訓練場景、執法語言、武力使用等級、訓練程序和突發情況進行有效模擬，從而帶給訓練者幾近真實的立體體驗，有效減少了各類因素對警務實訓教學的限制，使訓練者通過虛擬的方式進入警務實戰現場。VR警務實訓模式下，教師可結合訓練科目的要求，借助傳感器等設備，對訓練者語言特征、戒備姿勢、站立位置等執法動作做出即時響應，促使他們以執法者身份與虛擬情景中的人或者物進行交互，繼而產生與真實執法過程相似的體驗，促進執法經驗的積累。

（四）提高心理抗壓能力

教師可利用VR虛擬現實技術對警察武力使用和警務執法環境進行有效模擬，從而為訓練者構建各類教學情境。在VR虛擬現實環境中，教師可根據實訓需求設置不同執法背景，讓訓練者結合不同執法情況做出相應反應。比如，教師依據不同警務實戰訓練科目的要求設計實訓任務單，然后據此推進與信息技術公司、科研所的合作，根據典型案例制作VR虛擬實現技、戰術教學資源，以便在警務實戰化訓練的各個階段為訓練者再現案件情節和構建虛擬執法現場。訓練者在緊張激烈、驚險刺激、立體逼真的實戰模擬環境中，可以充分感知執法現場氛圍，進而有效磨礪自己的心理素質，實現心理抗壓能力的顯著提升。

三、VR在警務實訓教學中的應用

（一）VR虛擬打靶訓練

靶場訓練是比較特殊的實訓教學內容，部分訓練者會因為實踐體驗過少而忘記靶場訓練規范與流程，也有一部分訓練者會因此而一直不能消除對持槍的抵抗心理。靶場訓練對場地要求較高，訓練者難免會因為各種條件制約而無法獲得足夠的實彈訓練次數，因此靶場訓練效果與效率極低。教師借助VR虛擬實現技術開展警務實戰訓練，為訓練者構建虛擬的靶場訓練環境與任務，則可以使實戰訓練突破時空限制，方便訓練者在任意時間、地點進入“靶場”參加訓練。VR警務實戰訓練可實現訓練者在虛擬環境中自由行走，并利用VR視覺技術重現整個射擊流程，幫助訓練者鞏固訓練效果、消除對持槍的心理障礙，這是一種低成本、安全性強且高效的訓練方式。

（二）VR街道巡邏訓練

實景巡邏訓練所需配合單位多，對社會的影響較大，因此在當前的警務實戰訓練中，實景訓練是比較缺乏的，大部分訓練者并未參加過實景訓練。實景巡邏訓練體驗的缺失導致很多訓練者在走上警務崗位之后無法針對一些突發情況做出及時、正確的反應，難以有效發揮街道巡邏職能。

在VR警務實戰訓練中融入VR街道巡邏緊急事件處理訓練，以現實場景為依托打造虛擬環境，可擺脫現實條件的限制，為訓練者還原實景巡邏的感覺，讓其在虛擬空間體驗各種突發治安事件，并結合所學知識處理事件，以有效鍛煉訓練者實戰能力。在VR警務實戰訓練系統中，對街景進行數字化重現，訓練者登錄設備之后可產生身臨其境之感，在特定的學習場域中完成巡邏演練，如此既能夠彌補實景巡邏訓練的不足，能夠為訓練者提供一種簡單方便的街道巡邏實戰訓練途徑。

（三）VR信息傳遞通道構建

打通現有VR訓練系統與訓練系統平臺的信息傳遞通道，為訓練者訓練數據管理、VR訓練業務、智能訓練業務提供準確的信息資源，實現警務實戰訓練流程優化與閉環管理，促進相關訓練管理效率、訓練質量的提升。將現有的智能訓練管理系統與傳統的訓練管理系統進行整合，將相關資源上傳到移動互聯網系統中，為訓練者在VR警務實戰訓練系統中進行自主訓練、教師創新教學模式提供便利。

（四）VR在指揮官系統的應用

基于VR技術與AR技術的融合，構建VR+AR指揮官系統，構建一種新型的警務實戰訓練教學模式。在該模式下，指揮官角色可以隨時隨地通過AR系統對VR訓練者角色下達指令，有利于提升作戰效率、減少延誤時間。增加自定義模塊化訓練系統，通過訓練場景的自由組合，將教師的構想應用到虛擬系統，從而突破傳統警務實戰訓練對器材與場地的依賴，實現訓練標準統一化。訓練者可借助此套系統，將碎片化時間充分利用起來，在課下進行自主訓練。后臺數據顯示，將這套系統應用到警務實戰訓練之后，訓練者現實實踐訓練中錯誤率從之前的10%降低至3%。

四、結語

總而言之，基于VR虛擬現實技術構建警務訓練系統，為訓練者構建新型實戰訓練模式，可從實戰化教學維度出發，提示訓練針對性、交互性、沉浸性以及安全性，是警務實戰訓練教學發展的重要方向。教師可以通過VR虛擬現實技術構建逼近真實、多感知一體化的、可控的學習環境，促使訓練者主動參與訓練活動;借助人與虛擬世界的自然交互、多元感知，引導訓練者對相關訓練內容的自主探索。故而，推動“VR+教育”，將VR虛擬現實技術應用到警務實戰訓練中，滿足訓練者的實戰化訓練需求，顯著提升警察執法能力。

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基金項目：河北省高等教育學會高等教育科學研究“十四五”規劃課題“基于虛擬現實技術的警務戰術課程教學模式研究”（GJXH2021-221）;教育部產學合作協同育人項目“警察武力使用虛擬仿真實訓教學模式研究”（202102108005）;河北省高等教育教學改革研究與實踐項目“警務指揮與戰術專業混合式教學模式改革研究”（2020GJJG333）;河北省高等教育教學改革研究與實踐項目《警務指揮與戰術專業（合成作戰方向）建設研究》（2019GJJG459）;河北省研究生課程思政示范課程“特種警務行動”（YKCSZ2021153）。

作者簡介：張偉（1983—），男，黑龍江哈爾濱人，講師，主要從事警務實戰化訓練研究。