美國警察訓(xùn)練中虛擬現(xiàn)實技術(shù)和增強現(xiàn)實技術(shù)的運用

編譯/田穎

目前，美國警方正在將虛擬現(xiàn)實技術(shù)（AR）和增強現(xiàn)實技術(shù)（VR）融入模擬實景訓(xùn)練中，也許在不遠的未來，警員們不必再走進教室聆聽課堂講授，不必再聽到訓(xùn)練教官點名或是與教官面對面進行模擬對抗。

警察接到911 報警中心派遣的任務(wù)，有人在自家車庫外遭到家暴。在漆黑的夜色中，警察頂著暴風(fēng)雪趕往現(xiàn)場，發(fā)現(xiàn)三人扭打在一起，其中兩人宣稱另一人持有槍支。警察僅通過使用口頭警告戰(zhàn)術(shù)，緩和現(xiàn)場緊張氣氛，避免發(fā)生更嚴重的沖突，就結(jié)束了事件處置，將其中一人以非法持有武器的罪名帶走。

這一事件就這樣和平解決了。但是，只要了解了這個地區(qū)以往的治安狀況，就知道今天出警的警察實在是太幸運了，不知道他們下次還能不能有這么好的運氣。于是，他們摘掉外形奇怪的頭戴式受話器，立即回到警察局的訓(xùn)練中心。屋子里除了把他們團團圍住的六名同事外空無一物。

這是一個虛擬現(xiàn)實技術(shù)營造的模擬實景，是目前美國警察訓(xùn)練的最新工具，被美國多地警察局采納使用。

快速增長的市場

已經(jīng)有幾家公司研發(fā)推出了通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)或增強現(xiàn)實技術(shù)實現(xiàn)的模擬訓(xùn)練系統(tǒng)，在今后的幾個月或幾年中，將會有更多公司推出各自的訓(xùn)練系統(tǒng)。

互動模擬訓(xùn)練領(lǐng)域長久以來的領(lǐng)先者——MILO Range在2004 年率先推出了計算機輔助的模擬訓(xùn)練系統(tǒng)，制定了模擬訓(xùn)練的內(nèi)容綱要、模擬靶場設(shè)計以及所需設(shè)備。

2021 年5 月，美國?？松就瞥隽颂摂M現(xiàn)實模擬訓(xùn)練系統(tǒng)，稱該系統(tǒng)“將為警察提供身臨其境的虛擬現(xiàn)實訓(xùn)練內(nèi)容，幫助培養(yǎng)警察的觀察、思考、決策、應(yīng)變能力，避免沖突升級等戰(zhàn)術(shù)技巧”。

瑞普技術(shù)（Wrap Technologies）公司近期也推出了一套虛擬現(xiàn)實訓(xùn)練系統(tǒng)，“100%的沉浸式模擬訓(xùn)練器和綜合公共安全訓(xùn)練平臺，為警察及所有急救人員提供避免事態(tài)升級的沖突解決方案、模擬射擊訓(xùn)練方案”。

為什么是虛擬現(xiàn)實技術(shù)和增強現(xiàn)實技術(shù)？虛擬現(xiàn)實技術(shù)和增強現(xiàn)實技術(shù)在模擬訓(xùn)練中能夠解決哪些主要問題？這種新技術(shù)可能帶來什么問題？這種新技術(shù)可能會把執(zhí)法人員的訓(xùn)練引向何方？如何引導(dǎo)？

一些老問題得以解決

提到開展在職培訓(xùn)，美國各警察局遇到的兩大問題，一是沒有時間，二是沒有場地。為了一天的訓(xùn)練，在正規(guī)射擊場花費多日搭建實景設(shè)備費時費力；需要提前安排訓(xùn)練項目所需的角色扮演警員，需要保證訓(xùn)練場地安全，這些都是很麻煩、很燒錢的事。對于很多規(guī)模較小的警察局來說，實景演練完全不現(xiàn)實。各家公司研發(fā)的虛擬現(xiàn)實訓(xùn)練系統(tǒng)提供了逼真的模擬現(xiàn)實場景，多樣的環(huán)境、各種人物角色、武器，只要輕點鼠標便可以做到級別切換。戴上頭戴式受話器警察便如同進入了真實情境的訓(xùn)練狀態(tài)，減輕了實地訓(xùn)練中承受的來自教官的監(jiān)督壓力。

虛擬現(xiàn)實訓(xùn)練系統(tǒng)借助最前沿科技復(fù)制了現(xiàn)實世界中警察的工作環(huán)境，面對的身體、情緒和心理上的壓力；也為訓(xùn)練教官細化、豐富訓(xùn)練項目提供了可能。例如在使用“智慧街頭”虛擬現(xiàn)實訓(xùn)練系統(tǒng)中，警員能夠像在真實街頭執(zhí)行任務(wù)時一樣，移動、追逐嫌疑人、槍戰(zhàn)中找掩護、在街角后緊盯目標的一舉一動、觀察周圍環(huán)境等，這些訓(xùn)練將形成警員的肌肉記憶。

但是，任何虛擬現(xiàn)實訓(xùn)練系統(tǒng)都會存在局限性。將電腦生成的圖像與現(xiàn)實世界結(jié)合起來的增強現(xiàn)實技術(shù)將會繼續(xù)發(fā)展，突出它可重復(fù)、可重現(xiàn)、逼真的優(yōu)點，增加警員在訓(xùn)練中的真實感，讓他們感到同走在每天工作的街道上完全一樣。

產(chǎn)生的新問題

問題一：“訓(xùn)練傷疤”

不論哪種訓(xùn)練方式，不管是在真實世界中還是在虛擬世界中的訓(xùn)練演練，“訓(xùn)練傷疤”是最大的危險之一?！坝?xùn)練傷疤”是指警員在虛擬現(xiàn)實訓(xùn)練中不經(jīng)意間在大腦中留下了非常安全的印象，而這些所謂的“安全”在現(xiàn)實世界中是不存在的。

紐約市警察局運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行射擊訓(xùn)練

無論虛擬現(xiàn)實訓(xùn)練系統(tǒng)把街頭情境模擬得多么真實，與匪徒對戰(zhàn)的情節(jié)多么逼真，模擬街頭騷亂、槍戰(zhàn)的聲音效果多么完美，警員的心中會留下一些“訓(xùn)練傷疤”。

隨著虛擬現(xiàn)實訓(xùn)練和增強現(xiàn)實訓(xùn)練系統(tǒng)在美國警察訓(xùn)練中的普遍使用，很可能還會出現(xiàn)其他的“訓(xùn)練傷疤”。比如，很多警察，尤其是剛剛?cè)刖哪贻p警察，非常熟悉虛擬現(xiàn)實技術(shù)在電子游戲中的應(yīng)用。在這種情形下，訓(xùn)練教官該如何確保他們沒有把模擬訓(xùn)練當成電子游戲呢？反之亦然。

馬薩諸塞州巴恩斯特布爾縣警察局使用虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)進行射擊訓(xùn)練

VirTra 公司研發(fā)的4K 高清晰度模擬場景訓(xùn)練系統(tǒng)，視覺影像清晰，可實現(xiàn)全方位沉浸式模擬感受

虛擬現(xiàn)實技術(shù)的開端始于電子游戲。有研發(fā)者表示，他們的產(chǎn)品沒有被游戲化。他們的電腦制圖把實拍、電腦動畫等各種素材無縫整合成具有照片真實度的鏡頭，系統(tǒng)中的場景全部來自真實世界。他們經(jīng)?？吹骄焱耆度氲接?xùn)練中，可以看到明顯的腎上腺素被激發(fā)的體征。他們大量出汗、大聲喊叫，有些時候甚至?xí)芷饋怼Ｌ摂M現(xiàn)實欺騙了大腦，讓他們以為眼前發(fā)生的一切都是真的，被歹徒挾持的人真的在呼喊救命，真的需要他們出手相救，不管他們是不是已在警局已經(jīng)干了多少年的老警察。擒拿格斗教官在使用虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)時可以確保受訓(xùn)警員在使用武力的過程中，力量使用恰當。如果超過適當?shù)南薅?，系統(tǒng)會有提示。

目前，“智慧街頭”虛擬現(xiàn)實訓(xùn)練系統(tǒng)的開發(fā)公司正在與得克薩斯州立大學(xué)的先進執(zhí)法快速反應(yīng)中心合作。該中心通過大數(shù)據(jù)研究，為美國執(zhí)法部門提供了最好的槍擊案件應(yīng)對訓(xùn)練。他們共同研究虛擬現(xiàn)實技術(shù)作為訓(xùn)練工具的效用。研究團隊在亨特·馬丁戴爾博士的帶領(lǐng)下記錄追蹤警察在使用系統(tǒng)過程中的各項數(shù)據(jù)，如警察在真實世界的射擊場和虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的射擊場射擊時的生物應(yīng)激標記值。數(shù)據(jù)比對得出的結(jié)果是，后者的數(shù)值與前者差別微小。

問題二：缺少實體人的現(xiàn)實感

如同在真實世界的訓(xùn)練中，警員在虛擬現(xiàn)實訓(xùn)練系統(tǒng)中同樣是憑借對方面部、情緒、身體姿勢等極其細微的變化判斷其下一步可能作出的進攻、威脅等舉動。但是在虛擬系統(tǒng)中，這個“對方”不是真人，而更像是電子游戲中的人物，警員要想捕捉到這些預(yù)警信號是比較困難的。此外，由于受到“恐怖谷”效應(yīng)的影響，即人類對跟他們相似到特定程度的機器人產(chǎn)生的排斥反應(yīng)，警員可能會對系統(tǒng)中的“非人類”產(chǎn)生恐懼或討厭的感覺，以至于作出想要盡量遠離的下意識動作。在美國今日如此復(fù)雜嚴峻的治安形勢下，訓(xùn)練中的這個缺陷是不可接受的。

美國加利福尼亞州薩克拉門托市警察局在訓(xùn)練中運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)

虛擬現(xiàn)實訓(xùn)練系統(tǒng)省去了人員在增強現(xiàn)實系統(tǒng)中需要穿著全身裝備的煩瑣

有系統(tǒng)研發(fā)公司據(jù)此提出，增強現(xiàn)實技術(shù)在這方面比虛擬現(xiàn)實技術(shù)具有更大的優(yōu)勢。在虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中，街道環(huán)境來自警員頭上所戴的受話器。為了實現(xiàn)警員的行動自如，環(huán)境圖景只能由電腦圖形來構(gòu)成。這意味著所有訓(xùn)練是在一個實際上和電子游戲一樣的圖形現(xiàn)實中進行的。相比之下，增強現(xiàn)實技術(shù)的視覺和身體動覺連接點可以實現(xiàn)警員在訓(xùn)練中既保證身體活動不受限制，又得到真實世界中執(zhí)行任務(wù)時完全一樣的體驗感受。

不斷演進的警察訓(xùn)練生態(tài)系統(tǒng)

目前，虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實訓(xùn)練系統(tǒng)還存在缺陷，例如武器基礎(chǔ)知識不足、槍法講解以及群體事件應(yīng)對等。再者，它們在緩和街頭沖突等場景還沒有達到最佳效果，因為這需要真人面對面地互動。

兩項技術(shù)的發(fā)展速度很快，但是技術(shù)自身還存在著一個尚未解決的問題——“虛擬現(xiàn)實不適”問題。長時間頭戴受話器，身處電腦模擬場景之中時，人類的眼睛、內(nèi)耳和其他感官之間會產(chǎn)生認知失調(diào)。訓(xùn)練中人體各感官處于理解認知物體移動的高速運轉(zhuǎn)狀態(tài)中，但是人的身體保持相對靜止狀態(tài)，這種脫節(jié)的狀態(tài)會導(dǎo)致嚴重的暈眩、惡心、嘔吐和大腦混亂。遭遇過這些感受的人把它形象地比作最嚴重的暈車狀態(tài)，“真的很痛苦”。

社會治安狀況時刻在變化，對警察執(zhí)法能力、應(yīng)急處理能力的要求也在隨之提高。兩項技術(shù)也在不斷地改進和發(fā)展，頭戴式受話器的體積會變得更小、更舒適；會為受訓(xùn)警員提供更強的身臨其境的感覺；電腦制圖會更逼真。

也許有一天，軟件開發(fā)人員會依據(jù)心理學(xué)家和犯罪學(xué)家的指導(dǎo)作出改進，更加準確地模擬出罪犯的行為反應(yīng)；訓(xùn)練教官將會和電影導(dǎo)演、攝影師一道，讓虛擬現(xiàn)實訓(xùn)練無限接近于現(xiàn)實。

毋庸置疑，虛擬現(xiàn)實技術(shù)和增強現(xiàn)實技術(shù)必將成為執(zhí)法人員訓(xùn)練的發(fā)展方向，必將有助于提高警員的訓(xùn)練水平，也將在已有的教室、訓(xùn)練館、射擊場、訓(xùn)練中心的實戰(zhàn)演練中占有一席之地。