沈阳理工大学师生自主研发沉浸式体验系统助力国防教育——
AI走进国防课堂
■徐艺洋 中国国防报记者 荣俊运
沈阳理工大学艺术设计学院学生谭维民（左一）指导小学生体验“AI国防课堂”之“激战狼牙山”主题场景。荣俊运 摄
“我‘驾驶’的战机成功降落在航母上了！”
近日，辽宁沈阳苏家屯区金桔路学校一间教室内，学生孟令淳戴着VR眼镜，双手紧握操纵杆。随着眼前显示屏中舰载机的姿态变化，他的身体也微微倾斜。此刻，他“站”在辽宁舰宽阔的飞行甲板上，碧海蓝天在眼前铺展，歼-15舰载机的轰鸣声从耳畔掠过。
带来这场沉浸式体验的，是沈阳理工大学艺术设计学院的师生团队。他们带着自主研发的“AI国防课堂”体验系统走进校园，让学生们在身临其境中学习国防知识，强化国防意识。“这个场景利用AI算法对航母编队进行高精度三维重建，从舰岛结构到各型舰载机，所有细节都由AI自动识别公开影像资料并生成初始模型，再经人工校准优化。”团队成员李营教授介绍，“AI还能根据历史影像和战例数据，动态生成逼真的海况、光照以及舰载机起降特效，显著提升体验的真实感。”
“戴上眼镜的那一刻，我感觉海风都吹到了脸上。”结束体验的孟令淳声音里透着抑制不住的兴奋，他激动地向记者描述，“我不仅‘走’遍了航母的每个角落，还‘坐进’舰载机驾驶舱，在系统指令下完成起降，并执行了驱敌任务。”
话音刚落，团队成员张蓝亓的声音在教室内响起：“同学们注意，现在我们将‘穿越’到1941年的抗日战场，眼前的山峰就是狼牙山。”学生们迅速戴上设备。刹那间，陡峭的山峰与弥漫的硝烟映入眼帘，震耳欲聋的枪炮声扑面而来。远处山坳处，日伪军正步步逼近。
“这个抗战主题场景同样运用了AI技术。AI根据史料自动构建战场地形、植被和天气，并调用声音素材合成具有空间感的爆炸与枪声，还能根据体验者的视角和距离实时调整音量与回响。”李营介绍，在叙事上，AI依据战斗时间线自动编排战场节奏，敌人出现的位置和爆炸效果会实时动态变化。
“我仿佛能感受到炮弹在身边爆炸的灼热气浪，下意识想躲。”学生郭禹希说，她以前在课本上读到狼牙山五壮士的故事，很难想象那是怎样的场景，“今天，当我如临其境，才真正体会到那一跳需要多大的勇气。”
从“漫步航母”到“激战狼牙山”，沉浸式体验的背后，是艺术设计学院师生团队长达8个月的努力。几年前，沈阳理工大学艺术设计学院接到任务：利用学校兵器博物馆资源，将静态展陈转化为“可触摸、可体验”的国防教育课堂，助力全民国防教育。
讨论中，团队成员一致认为，如果完全依赖手工建模，不仅周期长、成本高，还难以保证细节的真实性与场景的丰富性。于是，他们决定采用AI技术，打造数字化国防课堂，实现从建模到交互的全流程智能化升级，增强教育效果。
“我们让AI从海量公开影像中自动提取对象特征，再结合公开参数进行人工修正。”团队成员、大学生谭维民边指导学生体验，边讲解，“以航母飞行甲板为例，AI对上百份公开资料学习分析后，先后生成20多个版本，我们从中挑选最优方案再微调，效率大大提升，精准度也远超手工。”
为了让战斗场景更加真实，团队还研发出一套AI行为系统——敌机、敌方舰艇的战术动作不再是程式化的预设，而能够根据体验者的实时操作做出智能回应。“比如学生驾驶歼-15执行驱敌任务时，AI系统会模拟飞行员的战术思维，让敌机动态规避和攻击，确保每一次对抗都充满挑战。”谭维民补充道。
值得一提的是，为适应不同年龄段学生的认知特点，系统内嵌AI分级引导模型。低年级学生体验时，AI会优先推送航母参观、装备认知、战斗故事等“探索型”模块，并自动生成浅显易懂的语音解说；高年级学生则会解锁战斗模拟、战例体验等“互动型”模块，AI还会根据其操作水平动态调整任务难度。每次体验结束，AI将会从知识库中抽取与体验场景相关的国防知识，生成简短的“国防知识卡”，帮助学生巩固理解。
据介绍，这套系统目前已在中国人民革命军事博物馆、沈阳理工大学兵器博物馆等场馆投入使用，并多次走进大中小学校，广受好评。此外，团队还将抗美援朝纪念馆、东北烈士纪念馆等多所红色场馆“搬”进系统，利用AI创作虚拟历史人物形象，与体验者进行互动交流，解答疑惑，进一步增强体验感。
“我们还在不断优化迭代。”李营表示，“希望通过努力，为大国重器、红色历史插上数字翅膀，让国防知识飞进千家万户。”
