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利用虚拟现实技术开展军事基础训练

作者: 发布时间:2020-02-03 13:01:17 阅读: 45 次

 要:本文主要对虚拟现实技术进行简要介绍,并结合军事训练实践,提出了运用军事游戏开展虚拟现实仿真训练的方案,并进行了相关研究,说明了虚拟现实技术在军事训练领域的重要地位。

关键词虚拟现实;信息化;军事训练; 军事游戏

 

一、引言

上世纪90年代以来,随着计算机多媒体和网络技术的发展,计算机仿真已经可以在视觉、听觉甚至感觉方面创造逼真的战场环境,一些仿真软件可以在战术行动中描述单机、单车、单兵的动作,从而把以前用经验数学公式推算损耗的模式,变为直接由最小作战单位按照技术、战术标准进行直接对抗的战斗结果来提供损耗的模式。这种仿精微之极与显形象之真的作战模拟,被外军称为战场仿真。由于电脑游戏一直处于互联网和虚拟现实技术应用的前沿,外军便充分利用民间电脑游戏软件成果,开展电脑游戏仿真训练。

自从1980年起,几乎所有的美军在其训练科目中使用了军事模拟软件.美国陆军正在扩展视频游戏在部队中的应用,以增强仿真和训练效果.目前,大约有100种视频游戏用于军事训练,内容覆盖现有所有训练内容,包括格斗训练、舰队指挥训练等.有资料显示,伊拉克战争爆发后,美国动员近200万人次的军人前往当地作战,其中接受过游戏培训的就达80%以上。

二、方案概括

有上所述,利用军事游戏开展在军事基础训练领域的仿真在国外司空见惯,军事游戏本身是将计算机技术、网络技术、虚拟现实技术综合体,只是偏重娱乐性。本方案主要是利用国内或国外成熟的军事题材类游戏开展军事基础训练,培养学员战术意识和指挥素养,锤炼战术技能,能够使学员自觉投入到真实战场环境,主动自觉学习军事基础知识,提高对现代战争的领悟能力。同时这种训练方式,能够减少以往军事基础训练对外界的依赖,节约经费,降低训练成本,减少装备损耗。

目前,我军军事基础训练信息化缺乏好用、实用的系统,在前面的问卷和调研中,不少教员和专家也反应,缺乏能够支持军事基础训练的系统,传统的训练系统,模型度低,只能作为分队(连)以上级别的模拟,单兵级别的难以适用;而军事运筹学的数学模型,主要通过输入数据,得到结果这种方式模拟战斗过程和训练的效益,很大程度上带有“指导性”、“示意性”带有很大的理论学术成分,在实践领域缺少实际应用。因此,将军事模拟游戏引入军事军事基础训练,特别是生长干部教学训练,具有理论和现实意义,并且具有一定的技术基础。

三、技术实现

2011年5月由南京军区有关部门与某地方公司携手开发的军事游戏光荣使命》研发完成。这款游戏以一名战士的军营生活为背景,以参加代号为“光荣使命”的大型实兵对抗演习为主线,分三个模块,涵盖军事、政治、后勤、装备基础知识,这标志我军网络军事游戏开发应用取得了突破性进展。虽然该款军事题材游戏一推出就受到了媒体和军内外的好评,但是笔者从研究发现,该游戏虽然包含基础军事知识,能在一定程度上真实模拟现代战争,对军事基础训练有一定推动作用,但是是该游戏娱乐性较强,只能定位于一款休闲娱乐类军事游戏,运用该游戏进行基础训练和战斗模拟并不十分恰当。

目前国外,美国海军陆战队、美国国民警卫队、美国特勤局、澳大利亚国防军、以色列国防军等军事组织已经使用《VBS1》(虚拟战场空间)进行模拟训练,该软件的民用版本为《闪点行动》,该软件得到国外众多训练机构好评,笔者在对国内外多款军事模拟游戏对比研究过后,提出《闪点行动》更加适合军事训练的设想。下表所示为目前军事模拟类游戏的异同及侧重。

1  几款当前军事模拟游戏合理性对比

项目

光荣使命

闪点行动

使命召唤

战地3

能否真实模拟现代战争

×

是否支持联网

能否进行战术动作教学

是否体现生理运动特征

×

×

×

能否进行二次设计和开发

×

×

×

能否进行任务编辑

×

×

是否支持编程脚本语言

×

×

×

由上表可知,针对当前的四款军事模拟游戏横向对比,能够符合军事基础训练模拟的只有《闪点行动》一款游戏。

本方案已在某军队院校进行了试点,并取得了一定成绩,年受训本科学员约300人次,并参与总参机关检查和汇报,受到大学首长和机关领导好评。硬件结构如图所示,主要由三个区域组成:训练控制区、红蓝训练区和观摩评判区组成。训练控制区由训练模拟服务器、管理服务器、投影仪、大屏幕、路由器组成,服务器安装Windows Server 2003操作系统和《闪点行动》服务器版,服务器主要功能是为训练模拟和对抗提供支持,为终端计算机的杀毒软件提供病毒库更新服务;管理服务器安装WindowsXP Professional操作系统和电子教室管理系统,与投影仪相连接,主要功能是管理控制终端计算机,为教员讲解提供多媒体支持。

图片1.png

1  系统硬件环境示意图

红蓝训练区主要由40台安装Windows XP专业版的台式计算机组成,安装《闪点行动》1.96年度版,NOD32杀毒软件电子教室管理系统学生端软件,平台结构如图所示。

红蓝方训练区由若干通过交换机联网的计算机组成,终端计算机操作系统采用Windows XP专业版,安装《闪点行动》1.96年度版,杀毒软件、电子教室管理系统学生端软件,此外 需要在安装《闪点行动》二次开发软件和编辑器,支持进行脚本和剧本编写。

四、组织实施

在上述硬件平台具备的前提下,总体上是可以满足训练需求,可以开展战术教学和训练。但是该系统在使用中依然存两个问题:一是该《闪点行动》软件中自带任务和设定与战术训练不一定完全吻合;二是自带模型和装备与现有装备不符。解决这两个问题,需要进行二次开发。

因此,利用虚拟现实技术进行军事基础训练实际上包含两方面的内容:一是利用《闪点行动》模拟软件进行教学和训练模拟;二是组织受训者完善软件和扩展,即进行二次开发。利用二次开发能够提高学员协作意识、战术掌握和创新能力。二次开发包括仿真建模、地形规划和任务编辑三个方面,这三方面涵盖计算机仿真领域技术方面的内容,在此不具体赘述,目前,我专修室在参与学员的努力下,已经实现二次开发的部分工作,详见下表。

2  二次开发实现工作一览表

项目

内容

模型

步兵连以下分队编制的武器模型

常见障碍物模型

常见房屋模型

堑壕模型

常见火力点模型

地形

学院军事基础训练场地形模型

综合演练基地地形模型

任务

单兵战术动作演练、利用地形、队形与运动、常见战术情况的处置等单人任务

步兵班进攻战斗、步兵班防御战斗等网络多人任务

下面,主要对训练组织实施进行介绍。

一规定训练内容和目标。应根据训练内容从简单到复杂,按照从单兵到分队的顺序进行整理,为制定战术想定奠定基础。

二制定战术想定。内容包括:企图立案、战斗编成、战斗企图和作业要求等内容,是计算机生产的依据。

三计算机生产任务。根据想定进行插件开发,准备所需地形基础数据,生成3D地形。根据战术想定,生产模拟任务并调试运行,保证训练正常开展。

四上机作业。依据训练内容和任务计划,为学员指定角色、分配战位,在计算机运行系统,由教员指挥下达战术计划和行动方案,并开始行动。

五总结讲评。总结讲评要结合战术训练的每一个训练阶段来进行,并在训练开始之前进行明确,要集中归纳学员在训练中的经验,总结讲评应包含以下几个要素:在训练中怎么做是错误的,什么是正确的做法,还有没有更好的。学员的战术素质得到了怎样的改进。通过总结讲评可以为学员提供一个交流信息、思想和吸取教训的机会,使红、蓝双方理解彼此的战术和战斗行动、对情况的处置和结果。

 

参考文献:

[1]张宝书.陆军军事训练学[M].北京:军事科学出版社,2006

[2]胡晓峰.美军训练模拟[M].北京:国防大学出版社,2001.

[3]刘忠.现代军用仿真技术基础[M].北京:国防工业出版社,2007