虛擬現(xiàn)實技術(shù)將成為加強軍隊質(zhì)量建設(shè)的有效途徑

近年來，科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展引起了經(jīng)濟、社會、軍事等領(lǐng)域的深刻變革。 虛擬現(xiàn)實 技術(shù)（VR，Virtual Reality）、混合現(xiàn)實技術(shù)（MR，Mixed Reality）是當(dāng)今世界前沿科技手段之一，國外發(fā)達國家一直將其列為國防高科技重點發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，視其為信息時代提高作戰(zhàn)效能和加強軍隊質(zhì)量建設(shè)的有效途徑，并為軍事訓(xùn)練、作戰(zhàn)指揮和戰(zhàn)法研究等方面的革命性突破提供有力保障。

圖 ｜ 系統(tǒng)操作示意圖

中國運載火箭技術(shù)研究院旗下北京航天自動控制研究所，在其所內(nèi)軍民融合基金支持下，研發(fā)了以航天裝備發(fā)射訓(xùn)練流程與操作為背景，基于混合現(xiàn)實技術(shù)的航天裝備發(fā)射訓(xùn)練系統(tǒng)（VRTS）。VRTS以航天裝備發(fā)射過程中的各崗位協(xié)同訓(xùn)練作為核心內(nèi)容，對操控臺、駕駛臺等操控核心對象，以及車輛、地形等周圍環(huán)境進行逼真模擬，增進受訓(xùn)人員的臨場代入感。訓(xùn)練過程強調(diào)源于現(xiàn)實、高于現(xiàn)實、虛實結(jié)合，增加在真實場景中訓(xùn)練時不具備的步驟提示、語音提示、VR輔助信息面板等環(huán)節(jié)，全方位輔助在崗人員學(xué)習(xí)、訓(xùn)練、考核。系統(tǒng)既能實現(xiàn)單人學(xué)習(xí)訓(xùn)練，又能支持不小于10人規(guī)模的航天裝備系統(tǒng)級的協(xié)同發(fā)射任務(wù)訓(xùn)練，教練端可動態(tài)調(diào)整訓(xùn)練任務(wù)控制訓(xùn)練流程。

圖 ｜ 系統(tǒng)部署示意圖

該系統(tǒng)為國內(nèi)首例高精度MR混合現(xiàn)實訓(xùn)練系統(tǒng)，系統(tǒng)結(jié)合模式識別技術(shù)，在虛擬作戰(zhàn)畫面中實時融合了真實的手部圖像及其定位，用戶在VR／MR頭盔中觀察到手部操作虛擬設(shè)備的同時，可同步觸摸到真實世界中的半實物操作臺，實現(xiàn)虛實結(jié)合的精密匹配，匹配精度達到鍵盤級（厘米級）。系統(tǒng)由北京航天自動控制研究所與禹步信息科技有限公司合作研制開發(fā)，據(jù)悉雙方此前就VR／MR技術(shù)在航天領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)進行了多輪技術(shù)探索與攻關(guān)。北京航天自動控制研究所王成博士表示，此項技術(shù)允許受訓(xùn)人員直接采用雙手操作，無需操作手柄或者復(fù)雜的手部標(biāo)記點，既提升了交互的自然性，又避免了原有VR訓(xùn)練系統(tǒng)中觸覺反饋不真實的問題，極大地降低了受訓(xùn)人員訓(xùn)練的準(zhǔn)入門檻。該系統(tǒng)雖然目前處于原型階段，但有望在陸、海、空、天等多種場景訓(xùn)練中大范圍推廣應(yīng)用。

圖 ｜ 虛實混合的精確手勢操作示意圖

當(dāng)前，隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，多學(xué)科交叉群集、多領(lǐng)域技術(shù)融合集成的特征日益凸顯。國防和科技從來就是密不可分的，國防需求是科技進步的重要推動力，科技發(fā)展則必然醞釀和促進軍事上的變革。通過軍民深度融合發(fā)展培育“聚合點”，吸納整合國家優(yōu)質(zhì)科研資源，通過MR混合現(xiàn)實訓(xùn)練系統(tǒng)建設(shè)與使用推進混合現(xiàn)實技術(shù)在裝備訓(xùn)練領(lǐng)域的應(yīng)用，豐富作戰(zhàn)部隊日常訓(xùn)練手段，提升綜合保障方面的能力，最大限度地把創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化為國防戰(zhàn)斗力和社會生產(chǎn)力。新時期國防科技的發(fā)展將更加依賴于這一技術(shù)，同時必將對MR技術(shù)提出日趨更高的要求。