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美陆军VR作战系统能带你穿越整个地球
hi188｜ 撰文
还记得2014年一部叫做《明日边缘》的电影吗？男主角汤姆·克鲁斯饰演一名负责地球防卫部公关代言的美国少校William Cage，他没有战斗经验，但不得已被迫参战，濒死之时他碰到了外星人血液，因此自动复活到参战前一天，并在这一天反复轮回。
因为他的每一天都要被迫参战并死去，久而久之他的能力越来越强。的确，训练的越久准备也会越充足，但对野战部队来讲，他们不可能有这么多时间用于训练，而且不管进行多少次演习，组织多少次战前作战指示，其实都无法真正帮士兵做好真枪实战的准备。这是因为战场上有太多意外因素，预料不到就更难做好准备。
然而，在战场上哪怕做错一个决定，都可能让士兵遭受重伤甚至更严重的后果。
仿真模拟训练
为了提高士兵训练的效率，美国陆军在去年启动了一项名为模拟训练环境（STE）的项目，旨在为步兵团打造统一的训练环境。目前它能提供几十种战斗场景的模拟训练，美军计划在未来增多到数百种。
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在模拟训练环境项目中，受训士兵将会在复杂的沉浸式虚拟环境中接受模拟训练，这些环境数据来源于同联盟伙伴进行的联合作战演习。此外，美军还利用AI来加速训练过程，让士兵通过更多次的反复训练提高效率。
有了云计算和VR的加持，士兵只需要戴上VR/MR头显就能够瞬间和队友一起穿越到任何国家或领土。
军事模拟软件开发商波西米亚交互模拟（BISim）首席财务官Pete Morrison表示：作为STE军事承包商，我们在研发一款基于云计算的大型多人训练方案和模拟训练场，它将能够模拟各种常见地形。
他继续说：这样便可以让军队模拟几乎任何复杂场景，并进行虚拟训练，而且云计算还可以让这种沉浸式训练不受地点和硬件配置的限制，能够提供持续稳定且清晰的地形和作战模拟。
尽管模拟训练并不能替代实战演习，但是STE的卖点是支持随时随地的训练，不关是在装备齐全的战斗训练中心、军队总站还是驻扎地，士兵都能接受STE模拟训练。而且训练的内容也支持定制，它不只能模拟对抗敌人，还能模拟整个军队训练和任务指挥。同时，在训练过程中，训练软件也会收集实时数据，进而识别实战中可能会出现的问题，在许多情况下可以防患于未然。
美军的VR探索史
VR对于美军来讲并不陌生，和AI一样，VR也是美国国防部多年来重点投资的技术之一。
Super Cockpit
上世纪70年代，当时”VR之父“Jaron Lanier还没有提出VR这个概念，但已经有一位叫Thomas Furness的军队工程师想到一种飞行员培训工具的概念：Super Cockpit（超级驾驶舱）。在持续研究到80年代的时候，这款超级驾驶舱已经能支持3D地图投影、红外和雷达成像、将航空电子数据实时映射在3D空间。
据Furness称，这项研究花费了数百万美元。而且这项技术在当时过于超前，甚至能实现让飞行学员利用手势、语音和眼球转动来控制飞机。
从那之后，军队中游越来越多的部门开始进行频繁的VR实验，只是用VR训练步兵团在难度上要比训练飞行员高得多，因为步兵团的训练涉及的作战环境更加复杂多样，而且需要士兵交互的友军或敌军更多。
尤其是现在，在复杂的城市环境中士兵们不仅会遇到敌军/友军，还会遇到平民，他们的行为更加不可预测。再加上步兵训练对大型多人模式的需求，以及VR对硬件配置的要求，开发这种训练的任务甚至比《侠盗猎车手Online》还复杂，如果有任何差错就可能会波及人命。
打造复杂的VR训练场景
为了满足美军对模拟训练的要求，BISim打造了一款训练模拟软件，这款软件采用了一种叫VBS Blue的渲染引擎。VBS Blue是一个专注3D地形渲染的引擎，它可渲染的训练场景包括土地、海洋、天空甚至太空。此外，VBS Blue还支持模块化的架构，将渲染引擎与全球地形数据库分离。也就是说，各种行业标准和标准数据形式（如点云数据）都可以通过插件的形式向渲染器传输。
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VBS Blue的另一大特点是，可直接支持VR/AR头显（如Oculus Rift、HTC Vive和支持OSVR的飞行模拟和运动模拟平台），刷新率可超过90FPS。另外，这款引擎也支持订制，性价比足够高。
据悉，美军曾开发的近战战术训练系统（CCTT）就利用了BISim的渲染引擎VBS（VBS Blue的上一代），这是一款基于计算且有人操作的模块化模拟系统，这种系统可生成对M1 Abrams坦克、M2 Bradley战车、M3骑兵战车和悍马等近战车辆内部的模拟。
Morrison表示：接下来我们将大幅提高美军模拟训练的规模，将智能模拟目标的数量提高到数百万。据悉，之前BISimd的模拟软件最多仅支持几万到几十万目标，现在整合这些目标将降低大规模模拟的复杂性。
通过结合AI，这些智能目标将会按照自己的意愿行动，因此每次训练的结果都不会完全一样。此外，BISim模拟系统可以同美国国防部现有的模拟系统交互，也就是说步兵和直升机飞行员可在一个共享的虚拟世界同时训练，这样便也训练了不同兵种之间的协作。
BISim模拟系统还有一大好处，那就是方便更新，这意味着培训场景可根据真实环境变化随时修改。
Morrison表示：在训练结束后，训练场景通常会被重置，这是因为不断变化的训练环境可为相同的战术行动提供多种不同的效果和反馈。通过将常见地形与云端更新的结合，驻地的军人可向总部提供最新的地形信息，及时更新虚拟训练环境。
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