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1、VR在军事领域的应用现状及分析一、虚拟现实的概念及特征1、虚拟现实的概念虚拟现实(VirtualReality,简称VR)技术又称“灵境技术”,是20世纪末发展起来的一门涉及众多学科的高新技术,是一种综合应用各种技术制造逼真的人工模拟环境,并能有效地模拟人在自然环境中视、听、触觉等各种感知行为的高级人机交互技术。它汇集了计算机图形学、图像处理技术、多媒体技术、人工智能、人机接口技术、计算机仿真技术、传感器技术、高度并行的实时计算技术和人的行为学研究等多项技术,是这些技术高层次的集成和渗透。它对图形图像的渲染是实时的,用户可以走进这一环境
2、,通过鼠标控制浏览的方向,并操作场景中的对象,实现在虚拟场景中的人机交互性。用户也可以借助头盔式屏幕、数据手套、立体眼镜和三维鼠标等进入虚拟现实的环境,感觉和操纵虚拟世界中的各种对象。它给用户以更逼真的体验,为人们探索宏观世界和微观世界中由于种种原因不便于直接观察事物的运动变化规律提供了极大的便利。目前,虚拟现实技术已在工程、教育、医学、建筑、航天、军事等诸多领域获得了广泛的应用,而且随着虚拟现实技术的不断发展,必将展示出更加广阔的应用前景。2、虚拟现实技术的基本特征VR具有3个最突出的特征,即人们称道的“3I”特性:交互性(Inter
3、activity)、沉浸感(IllusionofImmersion)和构想性(Imagina-tion)。交互性(Interactivity)。主要是指用户通过使用专门输入和输出设备(主要有头盔、数据手套、数据衣等),用人类的自然技能(如:自身的语言、身体运动、动作等)对虚拟环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度。沉浸感(IllusionofImmersion)。沉浸感是指用户在纯自然的状态下,借助交互设备和自身的感知觉系统,对虚拟环境的投入程度。构想性(Imagination)。指借助虚拟现实技术,使抽象概念具体化的程度。比
4、如建造一座大厦,其量化的设计图纸只有少数内行人看得懂,利用虚拟现实则可以用别样方式同样反映出设计者的构思。VR除了上述“3I”基本特征之外,还应该具备全息性特征。全息性(Multiperceives)是指虚拟现实系统能提供的感觉通道和获取信息的广度和深度。虚拟现实旨在提供多维感觉通道和类似现实的全面的信息,让参与者通过全息传感及反应装置,在虚拟环境中获得视觉、听觉、触觉及嗅觉等多种感知,从而达到身临其境的感受。全息性是人们全身心沉浸到虚拟现实最基本的前提条件和技术基础。3、虚拟现实的系统构成VR系统主要由以下6个功能模块构成：(1)检测
5、模块:检测用户的操作命令,并通过传感器模块作用于虚拟环境;(2)反馈模块:接受来自传感器模块的信息,为用户提供实时反馈;(3)传感器模块:一方面接受来自用户的操作命令,并将其作用于虚拟环境;另一方面将操作后产生的结果以各种反馈的形式提供给用户;(4)控制模块:对传感器进行控制,使其对用户、虚拟环境和现实世界产生作用;(5)3D模型库:现实世界各组成部分的三维表示,并由此构成对应的虚拟环境;(6)建模模块:获取现实世界各组成部分的三维数据,并建立它们的三维模型。一、虚拟现实技术在军事领域的应用现状1、虚拟现实技术在军事领域的应用虚拟现实技
6、术在军事领域上有着广泛的应用和特殊的价值。如虚拟战争中作战指挥的模拟，新式武器的研究、开发以及使用，军事技术培训等都可以使用虚拟现实技术。基于虚拟现实的军事训练技术已经相当成熟。而且虚拟现实的优势就是费用低，并且不会对环境造成其他危害。虚拟现实技术在军事模拟中的应用，可以将过去简单、枯燥的训练变得生动、有趣并且可视化，从而大大提高了训练效率。建立虚拟战场，目的是为了增强“战时”的对抗性和针对性，以确保部队的作战理论、作战样式和作战行动，与未来的实际战场相一致。如伊拉克战争中，美军特种部队为了应对即将打响的伊拉克残酷的巷战，海军陆战队在海
7、外基地反复进行“实战”演兵，不断查找问题，从而得出未来真实战场的各种相关数据，做到有备无患，大大减少了战场伤亡和战争损耗。除此之外，来自虚拟战场的考核，主要体现在虚拟战场的假设敌的确定上，就像在玩真实的战争“游戏”，依据未来作战对手建立的强大的假设敌部队，往往能让作战部队得到来自于“真实”的战场体验。这使得以往部队一厢情愿、固步自封、以自己为中心的对抗局面得以大大改观。（1）虚拟现实技术为作战模拟提供战场环境用虚拟现实展现战场或一个地区的面貌，给人的感觉是非常兴奋的，因为这种似实而虚的环境与根据自身的经验所建立的“心象”是不同的，犹如一
8、种幻觉，但生理器官的感受又十分真实，引人入胜。即使三维环境图像的制作有些简化和粗糙，也可以被“谅解”。特别是操作人员采用自主视点交互时，其真实感更强。作战模拟是一种很古老的战争研究方法。古代军事家孙武在公元
