看虚拟现实技术如何促进国防建设与发展

你可否见过这样的场景:在一个大型室内训练场地中,数名头戴头盔显示器、身着数据服、手配数据手套的士兵,紧握自动步枪,密切地注视着周边,并以专业姿态、战术动作紧张地搜索穿行。这是在干什么?他们是在玩游戏吗?当然不是,这是在进行野战环境下的军事训练,借助的工具正是当下最火的虚拟现实技术来实现。

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虚拟现实技术(又被称为灵境技术或人工环境技术)是一种数字仿真技术,它采用以计算机技术为主的多种信息技术和其他高技术手段,在特定范围内生成一种能融合人的视觉、听觉、触觉和嗅觉于一体的、逼真的三维人工虚拟环境,用户通过特殊装置可将自己“投射”到这个立体环境中,在看到虚拟的自然景象的同时,通过辅助传感设备,可以与虚拟环境产生互动,从而产生“看、听、触、闻”等这些在真实世界中才有的体会。

虚拟现实系统的三大特征

利用虚拟现实技术构设出来的可视化虚拟现实系统,与传统的数字仿真系统比较,具备三个重要基本特征:

一是沉浸性。在虚拟现实系统提供的虚拟环境中,体验者的确有了“看得见、听得到、摸得着、闻得出”的真实感受。

二是交互性。体验者用在日常生活中的方式与虚拟场景中的人或物进行各种交流、产生真实的互动体会。

三是构想性。用户能在虚拟的环境中获取新的知识和经验,形成感性或理性的认识,从而产生新的思想和行动,有效提高思考和行动能力。

值得一提的是,这三者中,沉浸性是虚拟现实系统的核心,交互性是要求,而构想性则是目的。

“三觉”系统构设奇妙的虚拟环境

在目前的技术现状下,用虚拟现实技术构建起的三维虚拟空间,更多注重的是用户的视觉、听觉和触觉体验,所以主要是凭借这“三觉”仿真系统来为用户营造出一种“身临其境”感受。其中,视觉仿真系统主要由具备显示和跟踪功能的头盔显示器组成;听觉仿真系统主要由传输声音的立体声受话器组成;而触觉仿真系统主要是由有着传感器作用的数据服和数据手套等组成。通过它们,把用户的眼睛、耳朵、关节和大脑,与计算机等技术创造的虚拟世界联系起来。

当用户置身于虚拟空间时,头盔显示器的显示部分能连续显示变化的三维立体图像,跟踪部分不断跟踪用户眼睛的视线和视点,受话器实时向用户耳朵发出不同环境和对象的声音,数据服和数据手套随时测定用户身体、手指的位置和移动轨迹。与此同时,所有这些都被转变成信号实时地输入计算机,由计算机“随机应变地”生成更新的立体图像,复制出各种相应的声音,给出用户触及或操作实物般的感觉,从而使用户就像在现实世界一样,穿行于虚拟世界中。

在军事领域的巨大应用价值

正因为能营造出那种在虚拟的环境或场景中体验真实世界、操作实物的感觉,进而获得能力的极大提升,使得虚拟现实技术日益受到人们的重视,很多国家都在大力研究和开发它。最近几年,虚拟现实技术有了较快发展,并在经济社会等很多领域都得到了进一步的应用,在国防军事领域更展现出诱人的巨大应用价值。

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