VR技術(shù)在《軍用車輛駕駛與管理》課程中的應(yīng)用

周圓

摘 要 VR（虛擬現(xiàn)實）作為IT領(lǐng)域的熱點技術(shù)，在國外軍事訓(xùn)練領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。在概括基本特點的基礎(chǔ)上，結(jié)合筆者工作實際，就如何將VR運用于課程教學(xué)訓(xùn)練，展開進一步探討。

關(guān)鍵詞 VR 課程應(yīng)用 實戰(zhàn)化

中圖分類號：G642文獻標識碼：A

習(xí)主席指出，全軍各級要把軍事訓(xùn)練擺在戰(zhàn)略位置，從難從嚴訓(xùn)練，不斷提高部隊實戰(zhàn)化水平。筆者就加強軍事訓(xùn)練的創(chuàng)新性，談?wù)刅R技術(shù)如何應(yīng)用于《軍用車輛駕駛與管理》課程。

1 VR技術(shù)的概念

VR技術(shù)又稱“靈境”技術(shù)，是綜合計算機圖形、仿真、傳感和顯示技術(shù)等最新成果，運用先進傳感設(shè)備構(gòu)設(shè)的一種人工環(huán)境，能夠模仿人的視覺、聽覺、觸覺等感知功能，具有交互性、想象性和沉浸性三大特點。VR技術(shù)最早大規(guī)模應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，尤其是飛行員地面模擬訓(xùn)練。如美國空軍的VR飛行訓(xùn)練模擬器，除正常操控外，還 能模擬障礙物威脅、導(dǎo)彈發(fā)射軌跡等各種情況。國內(nèi)相關(guān)研究起步偏晚，在戰(zhàn)場仿真、特效模擬和態(tài)勢顯示等方面也取得了一定的成果。

2課程實戰(zhàn)化訓(xùn)練存在的問題

十九大以來，軍隊院校始終秉持訓(xùn)練中心不動搖。《軍用車輛駕駛與管理》課程從建設(shè)之初，就堅持一切為了實戰(zhàn)，但在實際教學(xué)訓(xùn)練中還是出現(xiàn)了一些問題。

2.1訓(xùn)練易受環(huán)境影響

為達效果，某些教學(xué)訓(xùn)練科目需要貼近真實的環(huán)境，如鐵路裝卸載訓(xùn)練，環(huán)境因素極其重要。但受總課時和保障人員限制，只能安排少數(shù)車輛和時間組織訓(xùn)練，影響訓(xùn)練質(zhì)量。另一方面，絕大多數(shù)實車訓(xùn)練地點都在室外，容易受到天氣因素的干擾，例如車輛指揮、特種駕駛等科目在惡劣天氣下不能很好開展。

2.2訓(xùn)練實戰(zhàn)化程度不高

受裝備使用限制，課程訓(xùn)練中部分內(nèi)容采用推演的形式進行，如勤務(wù)和防衛(wèi)訓(xùn)練。學(xué)員新鮮感會隨著內(nèi)容的重復(fù)枯燥而很快褪去。而推演終究替代不了實戰(zhàn)，心理緊張程度以及人機交互性都存在欠缺，訓(xùn)練質(zhì)量難以滿足人才培養(yǎng)需求。

2.3訓(xùn)練風險系數(shù)和成本較高

盡管充分考慮了安全因素，但一些大風險的科目，如夜間閉燈駕駛和車輛上下平車，教員通常不敢輕易讓學(xué)員對車輛進行實操，這就造成了裝備齊全學(xué)員卻只能旁觀的尷尬。另外，綜合駕駛模擬器價格昂貴，滿足一個批次學(xué)員訓(xùn)練需要數(shù)百萬元裝備支出，且容易損壞;簡易機械模擬器只能模仿單一車型，培養(yǎng)駕駛感覺難，實車操作中容易造成車輛的故障，影響教學(xué)進程。

3 VR技術(shù)的優(yōu)勢

3.1強帶入感推動訓(xùn)練立體化

VR技術(shù)最早在武器操作模擬訓(xùn)練中，為受訓(xùn)對象提供高帶入的沉浸式體驗。后續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)斗機訓(xùn)練模擬器依托高性能的圖像處理硬件、頭盔顯示器、六向運動平臺等，通過立體圖像生成和交互式聲音合成系統(tǒng)，實現(xiàn)教學(xué)訓(xùn)練的準實戰(zhàn)化。新千年兩場局部戰(zhàn)爭中，美軍依托戰(zhàn)前合成的作戰(zhàn)地域三維地形組織臨戰(zhàn)VR訓(xùn)練，使飛行員提前體會近乎一致的戰(zhàn)場環(huán)境，做到“知己知彼、知天知地”。這種“真實”環(huán)境里的緊張感，錘煉出殘酷環(huán)境下的執(zhí)行能力。

3.2高交互性實現(xiàn)訓(xùn)練實戰(zhàn)化

將多向運動平臺設(shè)備和VR穿戴設(shè)備結(jié)合，可以模擬出各種裝備操作環(huán)境。再加持感官帶入，體驗效果將獲得指數(shù)級的放大，更好促進訓(xùn)練目標的達成。美國在維護太空望遠鏡時，就組織了地面VR訓(xùn)練，幫助宇航員在太空失重環(huán)境中實現(xiàn)精準操作。

3.3低使用成本促進訓(xùn)練效益化

戴上頭盔，拉下眼鏡，掛好耳麥，“鐵馬金戈”將迅速展現(xiàn)眼前。在規(guī)則內(nèi)，受訓(xùn)者可以駕車、射擊甚至請求空中火力支援等，單位時間內(nèi)的訓(xùn)練成本將大大降低。美軍曾做過測算，在實現(xiàn)至少80%現(xiàn)地效果的前提下，一場旅級對抗演習(xí)可以節(jié)省20億美元。

3.4大潛能助力訓(xùn)練可升級化

隨著IT技術(shù)加速發(fā)展，VR產(chǎn)品迭代周期也在縮短，媲美真實作戰(zhàn)環(huán)境的虛擬戰(zhàn)場不再是夢想。通過軟件升級帶來更精細的戰(zhàn)場細節(jié)，更多樣的任務(wù)模式，將使得不同種類的學(xué)員能夠獲得聯(lián)合訓(xùn)練和作戰(zhàn)的體驗。

4課程應(yīng)用VR技術(shù)的考慮

4.1應(yīng)用到單個技能訓(xùn)練

以平路起步停車為例，在VR條件下無論駕駛室環(huán)境、路況、操作機件運轉(zhuǎn)等都能輕松模擬。使用離合器踏板時，頭顯會給訓(xùn)練者相應(yīng)提示，糾正抬腳方式，感受半聯(lián)動位置以及起步過程中車輛的聲光電特征，在掌握操作要領(lǐng)的同時，避免實操時的裝備損壞。此外，可利用VR模擬交通事故場景，使學(xué)員活學(xué)活用，提升車輛事故預(yù)防和處置能力，實現(xiàn)知行合一。

4.2應(yīng)用到專業(yè)技能訓(xùn)練

以邊防定向培養(yǎng)學(xué)員為例，畢業(yè)后面對的道路環(huán)境惡劣，對技能要求高，在校學(xué)習(xí)無法實景模擬。而應(yīng)用VR技術(shù)，不僅可以針對各種巡邏車輛進行訓(xùn)練，還可以將任務(wù)區(qū)道路設(shè)置其中，讓學(xué)員畢業(yè)前成為“路路通”，為首次任職提供堅實保障。

4.3應(yīng)用到戰(zhàn)術(shù)勤務(wù)訓(xùn)練

以車輛編隊行駛為例，在VR中，無論是夜間隊形、防空隊形、疏散隊形都可以在訓(xùn)練前進行預(yù)想和設(shè)置。還可增加電磁干擾、立體偵察和精確打擊等情況，提高訓(xùn)練難度。既能按“劇本”走流程，也能鍛煉情況判斷和突發(fā)情況處置能力。另外，組織不同批次、專業(yè)學(xué)員間的建制對抗訓(xùn)練，直觀考量單位的訓(xùn)練水平和學(xué)員指揮藝術(shù)。從紙上談兵到實時對戰(zhàn)，使指揮員和戰(zhàn)斗員在變化中領(lǐng)悟致勝機理，在勝利中總結(jié)成功經(jīng)驗。

參考文獻

[1] 趙炎.芻議計算機教學(xué)中虛擬現(xiàn)實技術(shù)VR的應(yīng)用[M].北京：北京大學(xué)出版社，2018.

[2] 星狼.游戲與現(xiàn)實：VR技術(shù)的軍事應(yīng)用[J].北京：中國國防報軍事特刊，2016.