虛擬現實(shí)技術(shù)
虛擬現實(shí)是計算機與用戶(hù)之間的一種更為理想化的人-機界面形式。通常用戶(hù)戴一個(gè)頭盔（用來(lái)顯示立體圖象的頭式顯示器），手持傳感手套，仿佛置身于一個(gè)幻覺(jué)世界中，在虛擬環(huán)境中漫游，并允許操作其中的“物體”。與傳統計算機相比，虛擬現實(shí)系統具有三個(gè)重要特征：臨境性，交互性，想象性。虛擬現實(shí)技術(shù)潛在的應用范圍很廣，諸如國防、建筑設計、工業(yè)設計、培訓、醫學(xué)領(lǐng)域。例如建筑設計師可以運用虛擬現實(shí)技術(shù)向客戶(hù)提供三維虛擬模型，而外科醫生還可以在三維虛擬的病人身上試行一種新的外科手術(shù)。
虛擬現實(shí)技術(shù)通過(guò)20多年的研究探索，于80年代末走出實(shí)驗室，開(kāi)始進(jìn)入實(shí)用化階段。目前，世界上少數發(fā)達國家在經(jīng)濟、藝術(shù)乃至軍事等領(lǐng)域，已開(kāi)始廣泛應用這種高新技術(shù)，并取得了顯著(zhù)的綜合效益。據外刊報道，美國陸軍1994年的“路易斯安娜94”作戰演習，就是利用虛擬現實(shí)技術(shù)進(jìn)行的。這次演習不但試驗論證了美國陸軍制定的條令、戰術(shù)和部隊編成，使之更加符合21世紀的作戰要求，還節約演習經(jīng)費近20億美元。
那么，什么是虛擬現實(shí)技術(shù)呢？簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是人們利用計算機生成一個(gè)逼真的三維虛擬環(huán)境，通過(guò)自然技能使用傳感設備與之相互作用的新技術(shù)。它與傳統的模擬技術(shù)完全不同，是將模擬環(huán)境、視景系統和仿真系統合三為一，并利用頭盔顯示器、圖形眼鏡、數據服、立體聲耳機、數據手套及腳踏板等傳感裝置。把操作者與計算機生成的三維虛擬環(huán)境連結在一起。操作者通過(guò)傳感器裝置與虛擬環(huán)境交互作用，可獲得視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等多種感知，并按照自己的意愿去改變“不隨心”的虛擬環(huán)境。比如，計算機虛擬的環(huán)境是一座樓房，內有各種設備、物品，操作者會(huì )如同身臨其境一樣，可以通過(guò)各種傳感裝置在屋內行走查看、開(kāi)門(mén)關(guān)門(mén)、搬動(dòng)物品；對房屋設計上的不滿(mǎn)意之處，還可隨意改動(dòng)。顯然，利用這種虛擬現實(shí)技術(shù)進(jìn)行建筑、機械、兵器等設計修改，實(shí)施技術(shù)操作訓練和軍事演習活動(dòng)要容易得多，也便宜得多。
虛擬現實(shí)技術(shù)一經(jīng)應用，就向人們展示了誘人的前景，因而受到各國軍界的青睞。從90年代初起，美國率先將虛擬現實(shí)技術(shù)用于軍事領(lǐng)域，主要用于以下四個(gè)方面：一是虛擬戰場(chǎng)環(huán)境。即通過(guò)相應的三維戰場(chǎng)環(huán)境圖形圖像庫，包括作戰背景、戰地場(chǎng)景、各種武器裝備和作戰人員等，為使用者創(chuàng )造一種險象環(huán)生、幾近真實(shí)的立體戰場(chǎng)環(huán)境。以增強其臨場(chǎng)感覺(jué)，提高訓練質(zhì)量。二是進(jìn)行單兵模擬訓練。讓士兵穿上數據服，戴上頭盔顯示器和數據手套，通過(guò)操作傳感裝置選擇不同的戰場(chǎng)背景，輸入不同的處置方案，體味不同的作戰效果，進(jìn)而像參加實(shí)戰一樣，鍛煉和提高技術(shù)水平、快速反應能力和心理承受力。如美空軍用虛擬現實(shí)技術(shù)研制的飛行訓練模擬器，能產(chǎn)生視覺(jué)控制，能處理三維實(shí)時(shí)交互圖形，且有圖形以外的聲音和觸感，不但能以正常方式操縱和控制飛行器，還能處理虛擬現實(shí)中飛機以外的各種情況，如氣球的威脅、導彈的發(fā)射軌跡等。三是實(shí)施諸軍兵種聯(lián)合演習，建立一個(gè)“虛擬戰場(chǎng)”，使參戰雙方同處其中，根據虛擬環(huán)境中的各種情況及其變化，“調兵遣將”、“斗智斗勇”，實(shí)施“真實(shí)的”對抗演習。四是進(jìn)行指揮員訓練。利用虛擬現實(shí)技術(shù)，根據偵察情報資料合成出戰場(chǎng)全景圖，讓受訓指揮員通過(guò)傳感裝置觀(guān)察敵我兵力部署和戰場(chǎng)情況，以便判斷敵情，定下正確決心。美國海軍開(kāi)發(fā)的“虛擬艦艇作戰指揮中心”就能逼真地摸擬與真的艦艇作戰指揮中心幾乎完全相似的環(huán)境，生動(dòng)的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和觸覺(jué)效果，使受訓軍官沉浸于“真實(shí)的”戰場(chǎng)之上。
當然，虛擬現實(shí)還是一門(mén)年輕的科學(xué)技術(shù)，尚存在不少有待解決的問(wèn)題。例如，在計算機生成的虛擬環(huán)境中，操作者每次轉動(dòng)頭部，計算機必須更新三維圖像，由于更新的數據太大，以致計算機還無(wú)法完成實(shí)時(shí)運算。這就造成了系統滯后。再如，美空軍的虛擬現實(shí)模擬器產(chǎn)生的視覺(jué)運動(dòng)信號與人的感覺(jué)之間也存在差異，容易引起頭痛、眩暈等。
但不管怎樣，虛擬現實(shí)技術(shù)畢竟開(kāi)辟了富有發(fā)展潛力的新領(lǐng)域，它會(huì )隨著(zhù)時(shí)間的推移日臻完善，在軍事領(lǐng)域的應用將會(huì )越來(lái)越廣泛，發(fā)揮的作用也將會(huì )越來(lái)越大。
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