虚拟现实技术：改变未来战争的前沿科技

来源：学习时报、心读天下（ID:xindutianxia），作者：刘济西 贾珍珍 石海明（国防科技大学），本文由作者授权转载

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Ivan Suther和Bob Sproull研发的达摩克利斯之剑诞生以来，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。利用相应的三维战场环境图像库，包括作战背景、战地实际场景、多种武器装备和参战双方的人员等，为使用者创造一种身临其境的立体战争环境，从而增强其临场感觉，提高训练质量。在阿富汗和伊拉克战争中，美军采用综合了航空照片、卫星影像和数字地形数据等信息生成高分辨率的作战区域三维地形环境，以此来训练执行作战任务的战斗机飞行员。很多飞行员感慨在实际执行作战任务过程中，所见到的环境在模拟器中都见过，从而大大降低了伤亡率。

其二，单兵综合实战训练系统。早在2002年，美军就推出了军方专用的America’s Army军事训练游戏。而2011年美军又推出了用于单兵训练的模拟软件US Army Dismounted Solider Training System（美国陆军步兵训练系统，DSTS）。在看到了向公众公开的视频后，媒体惊叹这是“普通玩家永远也玩不到的最棒的游戏”。DSTS由美国政府投资5700万美元开发，由Intelligent Dicisions使用Crytek研发的Cry Engines3进行开发。此前使用Cry Engines3开发的最知名游戏就是大名鼎鼎的《孤岛危机2》。不只是美军采用Cry Engines3，2011年6月，澳大利亚海军也用该引擎制作了虚拟的直升机登陆船坞舱用于单兵训练。 在2014年对外公开的一篇报道中，记者得到美国国防部的许可，详细说明了著名的101王牌空降师是如何使用虚拟现实系统进行军事训练的。该部队借助DSTS单兵训练系统让单兵实战素养得到了极大的提升。

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英尺左右的空间中进行训练。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。

其三，军事指挥人员训练。美军曾使用多种作战模拟系统来训练军事指挥人员，并取得了显著成果。如美国海军开发的“虚拟舰艇作战指挥中心”（Virtual warship command center in battle）可以逼真模拟与真实的舰艇指挥中心相似的环境，使受训者沉浸在“真实的”战场中。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，仅需5个月时间就能培养出既具备战术专家素养，又能指挥部队进行作战的军官。

其四，缩短武器研发周期。美国第四代战斗机F-22和JSF在研制的全过程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%。通过采用虚拟现实技术，可以在系统设计的初期向飞行员提供直接体验，并随时跟进军方要求现场修改设计。美军使用这种方法成功设计了“阿帕奇”和“科曼奇”武装直升机的电子座舱。而下一代航空母舰“杰拉德-R-福特”号则是美国海军40多年来首次全程采用基于虚拟现实技术的计算机软件设计的航空母舰。

其五，多军种联合军事演习。通过运用分布式交互仿真技术结合虚拟现实技术，可以在作战模拟训练中心控制设置在不同地域的作战单元及各级指挥官处的模拟系统终端来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”（Close Combat Tactical Trainer）采用主干光纤系统网络结合分布式交互仿真，建立一个虚拟作战环境，交互仿真包括“艾布拉莫斯”坦克、“布雷德利”战车、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作战训练任务。

在《安德的游戏》、《明日边缘》、《源代码》、《全面回忆》这几部科幻影视作品中，我们看到了虚拟现实技术对未来军事发展的重要影响。其基本的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、模拟实战、模拟战场环境构建、可视化未来的兵器设计。在《孙子兵法-谋攻篇》中提到，“上兵伐谋，其次伐交，其次伐兵，其下攻城；攻城之法为不得已”。或许在未来的战场上，人类将不必亲身冒险，而是在虚拟的数字空间中智慧军事系统进行对战，让各种智能化军事装备和机器人出现在战斗的第一线。虚拟现实革命，必然会引发传统的军事革命。

刘济西：国防科技大学，博士。

贾珍珍：国防科技大学，博士。

石海明：国防科技大学国防科技与社会发展研究中心副教授，博士，《国防科技》杂志编委，中国军视网特约评论员，中信改革发展研究院研究员，远望智库特约研究员。

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