作者：贾耀汇 刘济西（海军航空兵学院）

制作：光明网军事科技前沿

出品：科普中国

虚拟现实技术（VR），也被称作灵境技术，它强调人与计算机技术完美的结合。正如任何一种前沿科技都会被军方关注并开发军事价值一样，虚拟现实技术也不例外。自1968年由艾凡·萨瑟兰教授和他的学生鲍勃·斯普劳尔研发的相关设备诞生以来，美国陆海空三军就成了积极的虚拟现实头戴设备用户。从美军的现实应用情况来看，主要体现在以下几个方面：

其一，虚拟战场环境构建。在虚拟战场环境中，使用者可以利用相应的三维战场环境图像库，包括军事背景、战地场景、武器装备和参战人员等，呈现出一种身临其境的作战环境，从而增强其临场感，以提高部队训练质量。换而言之，在虚拟现实技术的支撑下，虚拟战场环境中的诸军兵种联合战役训练可以做到在不动一枪、一弹、一车的情况下，对一定区域或全区域所属的诸军兵种进行适时协调一致的训练。如在阿富汗和伊拉克战争中，美军就集合了航空拍摄照片、数字地形数据及卫星影像等信息，生成了高分辨率的作战区域三维地形环境，以此训练飞行员，大大降低了伤亡率，因为很多飞行员在实际执行作战任务过程中发现，所见到的作战环境与在虚拟训练场景极为相似，

其二，训练单兵技战素养。早在2002年美军就推出了单兵训练游戏《美国陆军》，2011年美军推出了用于单兵训练的模拟软件《美国陆军步兵训练系统》（DSTS）。DSTS由美国政府投资5700万美元开发，由全球著名的科技服务供应商智能决策公司使用声名显赫的CryENGINE 3引擎进行开发。此前该引擎开发的最知名游戏就是大名鼎鼎的《孤岛危机2》。在DSTS中，每个士兵背上都要背一台定制版的笔记本电脑，头戴虚拟现实头盔，在一个能捕捉士兵动作的10英尺左右空间中进行训练。士兵可以做出各种复杂的姿势和动作，还可以如同在真实训练场上一样使用各种枪支弹药。出于训练的需要，DSTS还能评估士兵在虚拟战场的受伤程度，并通过回访功能观察士兵在训练中的表现。

《美国陆军步兵训练系统》（DSTS）界面

其三，训练作战指挥人员。虚拟现实技术的出现正在引领一个人机协同与作战编组的新时代。通过人机协同，计算机能够帮助人类更好地做出决策。同时，人机作战编组能够充分利用有人平台与无人平台的优势。对此，美军曾使用多种作战模拟系统来训练作战指挥人员。如美国海军开发的“虚拟舰艇作战指挥中心”，通过逼真模拟舰艇指挥中心，使受训者沉浸在“真实的”作战指挥中。而美军随后又通过设置“军官虚拟现实教程”来强化对指挥官的训练，通过5个月时间的训练就能显著提高指挥官技战术素养。

其四，缩短武器研发周期。通过采用虚拟现实技术，可以在武器系统设计的初期向军方提供直接体验，并随时跟进军方要求现场修改设计。例如，为将美国下一代吉拉德•R•福特级核动力航母的情况清晰地展示出来，美国诺思罗普•格鲁曼造船公司使用了一种名为“快速运作虚拟现实”的计算机辅助虚拟环境软件。该公司发言人玛格丽特•米切尔•琼斯表示，自从2005年10月以来，该公司就一直使用这种计算机辅助虚拟环境软件，向包括项目官员、设计工程师、系统供应商和其它感兴趣人员在内的观众展示舰船三维立体图像，以听取各利益相关方对设计方案的反馈建议，从而使设计方案进一步优化。与此同时，虚拟现实技术的应用还在一定程度上缩减了武器的研发费用，如美国第四代战斗机F-22和JSF在研制全周期中由于采用了虚拟现实技术，实现了3D数字化设计，使得研发周期缩短50%，节省研发经费93%。

美军士兵正在利用虚拟仿真技术进行训练

其五，开展多军兵种联合军事。在作战模拟训练中心，通过运用分布式交互仿真技术结合虚拟现实技术，可控制不同地域的作战单元及各级指挥终端的模拟系统，实现不用地域和环境下的作战训练。美国陆军的“近战战术训练系统”就采用主干光纤系统网络结合分布式交互仿真，建立了一个虚拟作战环境，交互仿真包括 “布雷德利”战车、“艾布拉莫斯”坦克、HUM-VEES武器系统在内的多种武器装备，供作战人员在人工合成环境中完成训练任务。又如在美国智能决策公司的徒步步兵训练系统中，士兵可以研究地形，与当地民众进行交往，与敌人作战，以及协调战术等，这与现实世界中的军事训练高度相似。传感器不断更新战士姿势的信息，凭借这些更新的姿势信息，战士从头盔显示器看到的虚拟世界也相应地发生了改变。

美国陆军虚拟现实训练系统

军事与科幻密切关联。在《安德的游戏》、《明日边缘》、《源代码》、《全面回忆》等科幻影视作品中，我们曾看到虚拟现实技术的军事价值。其基本思路就是把虚拟现实技术作为全新的人机交互技术，通过计算机作战模拟训练、可视化未来的兵器设计、一体化战场环境构建等，实现虚拟军事与现实军事的交融互通。或许在未来的战争中，人类将不必亲身冒险，而是在虚拟的数字空间中开展智慧对决，让各种智能化机器人搏杀在战斗前线。显然，虚拟现实技术的快速发展及军事运用，必将对新一轮军事变革产生影响。及时跟踪前沿科技发展动态，深入研究其军事应用前景，对赢得战争未来至关重要。