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XR技术带来虚拟现实新“视”界

来源:中国军网-中国国防报作者:李伟健、王玉琨责任编辑:叶梦圆
2021-05-11 06:49

△ XR技术或将成为虚拟现实交互的最终形态

XR技术带来虚拟现实新“视”界

■李伟健 王玉琨

说起虚拟现实(VR)、增强现实(AR)、混合现实(MR)等沉浸式技术,许多人并不陌生,VR眼镜、AR头盔和MR显示器等应用产品已经开始走进人们的生活。由此,带来一个新的概念——扩展现实(XR)。它是指通过计算机、人工智能等技术以及可穿戴设备产生的一个真实与虚拟结合、可人机交互的环境。扩展现实(XR)包括虚拟现实(VR)、增强现实(AR)和混合现实(MR),被称为未来虚拟现实交互的最终形态。

当前,XR技术在游戏、电影等商业领域的应用已较成熟,在军事领域的应用探索也初见成果。未来,依托XR技术进行战场模拟、操作训练、装备原理展示等,将成为军事虚拟现实技术领域新常态。

一是构建真实战场环境。以往的演习推演主要以地图、沙盘或兵棋等方式进行,由人工主导进行模拟交战。受技术手段限制,态势感知多以二维平面模型方式展示,无法直观呈现真实战场环境。随着现代战争向信息化、智能化方向发展,战场空间已拓展到陆、海、空、天、网等多域,这种传统推演方式已无法满足实际需求。利用XR技术可构建出信息融合、人机交互的虚拟战场环境,通过各类传感器让士兵拥有视觉、听觉和触觉,并能与虚拟世界进行互动,以此感受真实战场环境,掌握动态信息,增强训练效果。

二是组织实装模拟训练。构建装备仿真模型是开发传统模拟训练系统的关键。由于开发传统模拟训练系统不但需要软硬件支持,而且对训练场地也有较高要求,开发难度和成本不亚于制造一套全新装备。在基础训练设备上运用XR技术以虚拟方式构建装备对象和使用环境,借助仿真数据和网络支持,可达到实装模拟训练目的,解决培训设备费用昂贵、传统实景系统沉浸感不强、人机交互系统构建复杂且交互性不好等问题。例如,在飞行模拟器上运用XR技术模拟复杂飞行环境和突发情况,能够强化飞行员应急应变能力训练。

三是开展实景展示教学。在传统教学中,面对复杂的装备系统,原理构造不直观、装备实操成本高、网络教学体验差等问题较为突出。通过将XR技术引入教学领域,构建实景展示模型,可有针对性地解决这些问题。例如,在航空发动机专业教学中,由于发动机系统构造复杂,难以通过二维平面图形展示。借助XR技术在教室构建发动机立体仿真模型,学员可与之互动,详细观察内部构造和工作原理,大大提高教学效果与质量。

在人类第一部探讨虚拟现实的科幻小说《皮格马利翁的眼镜》中,主人公戴上一副特殊眼镜后能看到、听到、闻到甚至触摸到虚拟世界中的一切。未来,XR技术在5G、人工智能、大数据等技术支撑下,将进一步打破虚拟与现实环境的界限,推动人机交互方式变革,使人们能够“看”到、“听”到实际不可触及的场景和实物,进而将作战领域向更深、更广的空间拓展。到那时,虚拟现实技术将以一个崭新的形式呈现在人们面前。

(《中国国防报》2021年5月11日第四版)

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