劉濟(jì)西 賈珍珍

科技博覽

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)：改變未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)的前沿科技

劉濟(jì)西 賈珍珍

從1935年“虛擬現(xiàn)實(shí)”這個(gè)概念首次被提出以來(lái)，人們一直對(duì)此進(jìn)行不懈的探索。那么，作為信息時(shí)代的最前沿技術(shù)之一，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)有何軍事價(jià)值，它又將對(duì)未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)帶來(lái)哪些顛覆性的影響？

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR），也被稱作靈境技術(shù)，它強(qiáng)調(diào)人與計(jì)算機(jī)技術(shù)完美的結(jié)合。正如任何一種前沿科技都會(huì)被軍方關(guān)注并開(kāi)發(fā)軍事價(jià)值一樣，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)也不例外。自1968年由艾凡·薩瑟蘭教授和他的學(xué)生鮑勃·斯普勞爾研發(fā)的相關(guān)設(shè)備誕生以來(lái)，美國(guó)陸海空三軍就成了積極的虛擬現(xiàn)實(shí)頭戴設(shè)備用戶。從美軍的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用情況來(lái)看，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

虛擬戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境構(gòu)建。在虛擬戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中，使用者可以利用相應(yīng)的三維戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境圖像庫(kù)，包括軍事背景、戰(zhàn)地場(chǎng)景、武器裝備和參戰(zhàn)人員等，呈現(xiàn)出一種身臨其境的作戰(zhàn)環(huán)境，從而增強(qiáng)其臨場(chǎng)感，以提高部隊(duì)訓(xùn)練質(zhì)量。換而言之，在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的支撐下，虛擬戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中的諸軍兵種聯(lián)合戰(zhàn)役訓(xùn)練可以做到在不動(dòng)一槍、一彈、一車的情況下，對(duì)一定區(qū)域或全區(qū)域所屬的諸軍兵種進(jìn)行適時(shí)協(xié)調(diào)一致的訓(xùn)練。如在阿富汗和伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)中，美軍就集合了航拍照片等信息，生成了高分辨率的作戰(zhàn)區(qū)域三維地形環(huán)境，以此訓(xùn)練飛行員，大大降低了傷亡率，因?yàn)楹芏囡w行員在實(shí)際執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，所見(jiàn)到的作戰(zhàn)環(huán)境與在虛擬訓(xùn)練場(chǎng)景極為相似。

訓(xùn)練單兵技戰(zhàn)素養(yǎng)。早在2002年，美軍就推出了單兵訓(xùn)練游戲《美國(guó)陸軍》，2011年美軍推出了用于單兵訓(xùn)練的模擬軟件《美國(guó)陸軍步兵訓(xùn)練系統(tǒng)》（DSTS）。DSTS由美國(guó)政府投資5700萬(wàn)美元開(kāi)發(fā)，由全球著名的科技服務(wù)供應(yīng)商智能決策公司使用聲名顯赫的CryENGINE3引擎進(jìn)行開(kāi)發(fā)。此前該引擎開(kāi)發(fā)的最知名游戲就是大名鼎鼎的《孤島危機(jī)2》。在DSTS中，每個(gè)士兵背上都要背一臺(tái)定制版的筆記本電腦，頭戴虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔，在一個(gè)能捕捉士兵動(dòng)作的10英尺左右空間中進(jìn)行訓(xùn)練。士兵可以做出各種復(fù)雜的姿勢(shì)和動(dòng)作，還可以如同在真實(shí)訓(xùn)練場(chǎng)上一樣使用各種槍支彈藥。DSTS還能評(píng)估士兵在虛擬戰(zhàn)場(chǎng)的受傷程度，并通過(guò)回放功能觀察士兵在訓(xùn)練中的表現(xiàn)。

訓(xùn)練作戰(zhàn)指揮人員。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的出現(xiàn)正在引領(lǐng)一個(gè)人機(jī)協(xié)同與作戰(zhàn)編組的新時(shí)代。通過(guò)人機(jī)協(xié)同，計(jì)算機(jī)能夠幫助人類更好地做出決策。同時(shí)，人機(jī)作戰(zhàn)編組能夠充分利用有人平臺(tái)與無(wú)人平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)。對(duì)此，美軍曾使用多種作戰(zhàn)模擬系統(tǒng)來(lái)訓(xùn)練作戰(zhàn)指揮人員。如美國(guó)海軍開(kāi)發(fā)的“虛擬艦艇作戰(zhàn)指揮中心”，通過(guò)逼真模擬艦艇指揮中心，使受訓(xùn)者沉浸在“真實(shí)的”作戰(zhàn)指揮中。而美軍隨后又通過(guò)設(shè)置“軍官虛擬現(xiàn)實(shí)教程”來(lái)強(qiáng)化對(duì)指揮官的訓(xùn)練，通過(guò)5個(gè)月時(shí)間的訓(xùn)練就能顯著提高指揮官技戰(zhàn)術(shù)素養(yǎng)。

縮短武器研發(fā)周期。通過(guò)采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以在武器系統(tǒng)設(shè)計(jì)的初期向軍方提供直接體驗(yàn)，并隨時(shí)跟進(jìn)軍方要求現(xiàn)場(chǎng)修改設(shè)計(jì)。例如，為將美國(guó)下一代福特級(jí)核動(dòng)力航母的情況清晰地展示出來(lái)，美國(guó)諾思羅普·格魯曼造船公司使用了一種名為“快速運(yùn)作虛擬現(xiàn)實(shí)”的計(jì)算機(jī)輔助虛擬環(huán)境軟件。該公司發(fā)言人瑪格麗特·米切爾·瓊斯表示，從2005年10月以來(lái)，該公司就一直使用這種計(jì)算機(jī)輔助虛擬環(huán)境軟件，向包括項(xiàng)目官員、設(shè)計(jì)工程師、系統(tǒng)供應(yīng)商和其他感興趣人員在內(nèi)的觀眾展示艦船三維立體圖像，以聽(tīng)取各利益相關(guān)方對(duì)設(shè)計(jì)方案的反饋建議，從而使設(shè)計(jì)方案進(jìn)一步優(yōu)化。與此同時(shí)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用還在一定程度上縮減了武器的研發(fā)費(fèi)用，如美國(guó)第四代戰(zhàn)斗機(jī)F22和JSF在研制全周期中由于采用了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了3D數(shù)字化設(shè)計(jì)，使得研發(fā)周期縮短50%，節(jié)省研發(fā)經(jīng)費(fèi)93%。

開(kāi)展多軍兵種聯(lián)合軍事。在作戰(zhàn)模擬訓(xùn)練中心，通過(guò)運(yùn)用分布式交互仿真技術(shù)結(jié)合虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可控制不同地域的作戰(zhàn)單元及各級(jí)指揮終端的模擬系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)不用地域和環(huán)境下的作戰(zhàn)訓(xùn)練。美國(guó)陸軍的“近戰(zhàn)戰(zhàn)術(shù)訓(xùn)練系統(tǒng)”就采用主干光纖系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合分布式交互仿真，建立了一個(gè)虛擬作戰(zhàn)環(huán)境，交互仿真包括“布雷德利”戰(zhàn)車、“艾布拉姆斯”坦克、HUM-VEES武器系統(tǒng)在內(nèi)的多種武器裝備，供作戰(zhàn)人員在人工合成環(huán)境中完成訓(xùn)練任務(wù)。又如在美國(guó)智能決策公司的徒步步兵訓(xùn)練系統(tǒng)中，士兵可以研究地形、與當(dāng)?shù)孛癖娺M(jìn)行交往、與敵人作戰(zhàn)以及協(xié)調(diào)戰(zhàn)術(shù)等，這與現(xiàn)實(shí)世界中的軍事訓(xùn)練高度相似。傳感器不斷更新戰(zhàn)士姿勢(shì)的信息，憑借這些更新的姿勢(shì)信息，戰(zhàn)士從頭盔顯示器看到的虛擬世界也相應(yīng)地發(fā)生了改變。

軍事與科幻密切關(guān)聯(lián)。在《安德的游戲》《明日邊緣》《源代碼》等科幻影視作品中，我們?cè)吹教摂M現(xiàn)實(shí)技術(shù)的軍事價(jià)值。其基本思路就是把虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為全新的人機(jī)交互技術(shù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)作戰(zhàn)模擬訓(xùn)練、可視化未來(lái)的兵器設(shè)計(jì)、一體化戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境構(gòu)建等，實(shí)現(xiàn)虛擬軍事與現(xiàn)實(shí)軍事的交融互通。或許在未來(lái)的戰(zhàn)爭(zhēng)中，人類將不必親身冒險(xiǎn)，而是在虛擬的數(shù)字空間中開(kāi)展智慧對(duì)決，讓各種智能化機(jī)器人搏殺在戰(zhàn)斗前線。顯然，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的快速發(fā)展及軍事運(yùn)用，必將對(duì)新一輪軍事變革產(chǎn)生影響。及時(shí)跟蹤前沿科技發(fā)展動(dòng)態(tài)，深入研究其軍事應(yīng)用前景，對(duì)贏得戰(zhàn)爭(zhēng)未來(lái)至關(guān)重要。

（摘自2016年11月28日《學(xué)習(xí)時(shí)報(bào)》）