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XR技術帶來虛擬現實新“視”界

來源:中國軍網-中國國防報作者:李偉健、王玉琨責任編輯:葉夢圓
2021-05-11 06:49

△ XR技術或將成為虛擬現實交互的最終形態

XR技術帶來虛擬現實新“視”界

■李偉健 王玉琨

說起虛擬現實(VR)、增強現實(AR)、混合現實(MR)等沉浸式技術,許多人并不陌生,VR眼鏡、AR頭盔和MR顯示器等應用產品已經開始走進人們的生活。由此,帶來一個新的概念——擴展現實(XR)。它是指通過計算機、人工智能等技術以及可穿戴設備產生的一個真實與虛擬結合、可人機交互的環境。擴展現實(XR)包括虛擬現實(VR)、增強現實(AR)和混合現實(MR),被稱為未來虛擬現實交互的最終形態。

當前,XR技術在游戲、電影等商業領域的應用已較成熟,在軍事領域的應用探索也初見成果。未來,依托XR技術進行戰場模擬、操作訓練、裝備原理展示等,將成為軍事虛擬現實技術領域新常態。

一是構建真實戰場環境。以往的演習推演主要以地圖、沙盤或兵棋等方式進行,由人工主導進行模擬交戰。受技術手段限制,態勢感知多以二維平面模型方式展示,無法直觀呈現真實戰場環境。隨著現代戰爭向信息化、智能化方向發展,戰場空間已拓展到陸、海、空、天、網等多域,這種傳統推演方式已無法滿足實際需求。利用XR技術可構建出信息融合、人機交互的虛擬戰場環境,通過各類傳感器讓士兵擁有視覺、聽覺和觸覺,并能與虛擬世界進行互動,以此感受真實戰場環境,掌握動態信息,增強訓練效果。

二是組織實裝模擬訓練。構建裝備仿真模型是開發傳統模擬訓練系統的關鍵。由于開發傳統模擬訓練系統不但需要軟硬件支持,而且對訓練場地也有較高要求,開發難度和成本不亞于制造一套全新裝備。在基礎訓練設備上運用XR技術以虛擬方式構建裝備對象和使用環境,借助仿真數據和網絡支持,可達到實裝模擬訓練目的,解決培訓設備費用昂貴、傳統實景系統沉浸感不強、人機交互系統構建復雜且交互性不好等問題。例如,在飛行模擬器上運用XR技術模擬復雜飛行環境和突發情況,能夠強化飛行員應急應變能力訓練。

三是開展實景展示教學。在傳統教學中,面對復雜的裝備系統,原理構造不直觀、裝備實操成本高、網絡教學體驗差等問題較為突出。通過將XR技術引入教學領域,構建實景展示模型,可有針對性地解決這些問題。例如,在航空發動機專業教學中,由于發動機系統構造復雜,難以通過二維平面圖形展示。借助XR技術在教室構建發動機立體仿真模型,學員可與之互動,詳細觀察內部構造和工作原理,大大提高教學效果與質量。

在人類第一部探討虛擬現實的科幻小說《皮格馬利翁的眼鏡》中,主人公戴上一副特殊眼鏡后能看到、聽到、聞到甚至觸摸到虛擬世界中的一切。未來,XR技術在5G、人工智能、大數據等技術支撐下,將進一步打破虛擬與現實環境的界限,推動人機交互方式變革,使人們能夠“看”到、“聽”到實際不可觸及的場景和實物,進而將作戰領域向更深、更廣的空間拓展。到那時,虛擬現實技術將以一個嶄新的形式呈現在人們面前。

(《中國國防報》2021年5月11日第四版)

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