虛擬現(xiàn)實技術(shù)及其在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用

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1、關(guān)鍵詞:虛擬現(xiàn)實;軍事;教育VirtualrealitytechnologyanditsapplicationinthefieldofmilitaryJiangYiWeiJun(4thdepartment,People’sLiberationArmyArtilleryofChina,Heifei230031)Abstract:Virtualrealityisakindofcomputersystem,withwhichwecanestablishandexperiencethevirtualworld.Virtualrealitytec

2、hnologyhasbeenwidelyappliedinaerospace,architecturaldesign,militaryeducation,technicalabilitytraining,andsoon.Thispaperhasdescribedthebackground,concept,characteristic,keytech2nology,applicationandfutureofthevirtualrealitytechnology.Besides,theapplicationofthevirtualreal

3、itytech2nologyinthefieldofmilitaryhasbeenmainlydiscussed.Virtualrealitytechnology,asanewteachingmedia,itsapplicationwillundoubtedlyhaveafarreachingimpactonthereformingofmilitaryeducationandtraining.Keywords:virtualreality;militaryaffairs;education經(jīng)過近40年的研究發(fā)展,虛擬現(xiàn)實已經(jīng)廣泛應(yīng)用于軍

4、事領(lǐng)域,并將對軍事教育訓(xùn)練改革產(chǎn)生深遠的影響。0引言國家保持強大的現(xiàn)代化國防和軍事威懾手段的一條重要途徑就是要具備現(xiàn)代化的訓(xùn)練和演練水平?，F(xiàn)代戰(zhàn)爭科技水平越來越高,綜合性越來越強,耗資越來越巨大,提高軍隊的訓(xùn)練水平成為各國急需解決的問題。但進行實戰(zhàn)訓(xùn)練耗資太大,并且受到空域和場地的限制,某些訓(xùn)練項目還具有很高的危險性。這些新特點都迫切要求軍事仿真訓(xùn)練系統(tǒng)的新突破,通過仿真技術(shù)以低廉的成本、逼真的效果最大程度地替代實兵訓(xùn)演練。自從20世紀80年代末正式提出虛擬現(xiàn)實的概念以后,世界各發(fā)達國家都認識到了虛擬現(xiàn)實技術(shù)在軍事領(lǐng)域巨大的應(yīng)用潛力,美

5、國國防部更是將以虛擬現(xiàn)實技術(shù)為標志的“建模與仿真技術(shù)”作為21世紀保證美軍優(yōu)勢地位的7大關(guān)鍵技術(shù)之一,在軍事仿真訓(xùn)練系統(tǒng)的理論研究和實際應(yīng)用中都作了巨大的投入。1虛擬現(xiàn)實的概念及特征1.1虛擬現(xiàn)實的概念虛擬現(xiàn)實技術(shù)(virtualreality,VR)又稱為“靈境”或“臨境”技術(shù),它綜合了計算機圖形技術(shù)、計算機仿真技術(shù)、傳感技術(shù)和顯示技術(shù)等多種高科技成果,是用計算機和先進的傳感設(shè)備構(gòu)造出來的一種人工環(huán)境,它能夠模仿人的視覺、聽覺、觸覺等感知功能,具有使用戶可以親身體驗沉浸在這種虛擬環(huán)境中并與之交互的能力。實現(xiàn)這種環(huán)境的技術(shù)稱為虛擬現(xiàn)實技

6、術(shù)。軍事部門出于軍事訓(xùn)練的目的成為該技術(shù)的資助者和最早用戶。1.2虛擬現(xiàn)實的特征現(xiàn)在人們常引用伯第亞(G.Burdea)在《虛擬現(xiàn)作者簡介:蔣一(1979-),女,助教,主要研究方向為信號處理。實系統(tǒng)和它的應(yīng)用》一文中提出的“虛擬現(xiàn)實技術(shù)三角形”來說明虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的3個基本特征,也稱為虛擬現(xiàn)實3要素,它們分別是沉浸(immer2sion)、交互(interaction)和構(gòu)想(imagination),如圖1所示。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的操作設(shè)備等。在VR的關(guān)鍵技術(shù)中,除了上述高性能計算機系統(tǒng)軟硬件設(shè)備之外,還包括實時三維圖形系統(tǒng)和虛擬現(xiàn)實交互技

7、術(shù)。利用實時三維圖形系統(tǒng),可以生成具有逼真感的圖形。虛擬現(xiàn)實是一種交互式和先進的計算機顯示技術(shù),雙向?qū)υ捠撬囊环N重要工作方式。3虛擬現(xiàn)實技術(shù)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用3.1應(yīng)用現(xiàn)狀20世紀90年代初,美國率先將虛擬現(xiàn)實技術(shù)用于軍事領(lǐng)域。近幾年,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,虛擬現(xiàn)實技術(shù)已經(jīng)滲透進軍事生活的各個方面,開始在軍事領(lǐng)域中發(fā)揮著越來越大的作用。目前,虛擬現(xiàn)實技術(shù)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用主要集中在虛擬戰(zhàn)場環(huán)境、軍事訓(xùn)練和武器裝備的研制與開發(fā)等方面。(1)虛擬戰(zhàn)場環(huán)境通過相應(yīng)的三維戰(zhàn)場環(huán)境圖形圖像庫,包括作戰(zhàn)背景、戰(zhàn)地場景、各種武器裝備和作戰(zhàn)人員等,為使用者

8、創(chuàng)造一種險象環(huán)生、逼近真實的立體戰(zhàn)場環(huán)境,以增強其臨場感覺,提高訓(xùn)練質(zhì)量。(2)進行單兵模擬訓(xùn)練其包括虛擬戰(zhàn)場環(huán)境下的作戰(zhàn)訓(xùn)練和虛擬武器裝備操作訓(xùn)練。前者是利用虛擬戰(zhàn)場環(huán)境,讓士兵攜帶各種傳感設(shè)備,士兵可以