虛擬現(xiàn)實技術在軍事軍工領域的應用

虛擬現(xiàn)實技術

在軍事軍工領域的應用2021年已發(fā)生哪些大事？歐洲杯（*1）神九發(fā)射及與天宮對接（*2）倫敦奧運會虛擬現(xiàn)實技術悍匪周克華被擊斃？

中國沿海緊張局勢……

虛擬現(xiàn)實技術簡介VR學術概念英文名稱：VirtualReality，簡稱VR。中文名稱：虛擬現(xiàn)實

也稱為“靈境〞、視景仿真、三維交互仿真等是利用計算機圖形學技術，在計算機中對真實世界或夢想世界進行逼真的模擬繪制并展現(xiàn)，通過3D演示及體驗環(huán)境讓用戶在虛擬空間中有身臨其境之感，能與虛擬世界的對象進行交互并獲得其反響，以實現(xiàn)對具體需求的仿真。多感知性〔Multi-Sensory〕視覺、聽覺、觸覺、嗅覺沉浸感〔Immersion〕置身虛擬的真實感交互性〔Interactivity〕對虛擬世界的可操作人機之間雙向信息傳遞設想性〔Imagination〕信息圖形化、思維啟發(fā)虛擬現(xiàn)實技術的特點虛擬現(xiàn)實和三維動畫的區(qū)別：虛擬現(xiàn)實強調采用實時渲染技術構建具備多感知、沉浸、設想和交互特點的虛擬環(huán)境，而三維動畫構建的三維場景都是預渲染的，三維動畫不完全具備上述特點。計算機、聲音設備、體感設備等沉浸式頭盔顯示器、力反饋設備、模擬器等VR引擎及開發(fā)軟件虛擬現(xiàn)實應用軟件硬件軟件虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)構成顯示設備：頭盔顯示器〔HeadMountedDisplays，HMD〕立體顯示器〔StereoscopicDisplays〕立體投影系統(tǒng)：多通道環(huán)幕立體投影、IMax3D影院、CAVE系統(tǒng)……其他如全息投影、空氣成像系統(tǒng)數(shù)據(jù)手套位置跟蹤器體感設備〔Kinect、Wii〕動作捕捉系統(tǒng)力反響器各種仿真操縱臺、模擬器虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)常用硬件眼動儀3D輸入設備快速建模與快速成型設備3D打印機3D掃描儀照片復原模型臺雙目式單目式頭盔顯示器分類〔一〕虛擬現(xiàn)實頭盔增強現(xiàn)實頭盔〔*3〕頭盔顯示器分類〔二〕數(shù)據(jù)手套是手套狀的手部運動捕捉設備，數(shù)據(jù)手套常和無線模塊和位置跟蹤器搭配使用。某些高端的數(shù)據(jù)手套能提供觸覺力反響數(shù)據(jù)手套〔DataGlove〕5觸點：跟蹤5個手指的彎曲程度。14觸點：跟蹤5個手指的彎曲以及手指間的外展。18，22觸點：跟蹤5個手指的彎曲、手指間的外展以及手掌拱度、腕關節(jié)彎曲和外展。各種觸點級別采集什么數(shù)據(jù)

位置跟蹤器是用于空間跟蹤與定位的裝置，一般與其他VR設備結合使用，如：頭盔顯示器、立體眼鏡、數(shù)據(jù)手套等。位置跟蹤器位置跟蹤器的跟蹤維度通常有6自由度〔3自由度的平移+3自由度旋轉〕和3自由度〔3自由度平移或旋轉〕兩種。位置跟蹤器跟蹤維度位置跟蹤器按照實現(xiàn)原理可分為：電磁式位置跟蹤器根據(jù)電磁感應原理，電與磁可以互相轉換。電磁式位置跟蹤器利用電磁發(fā)生器在跟蹤區(qū)域內生成不斷變化的磁場。當跟蹤觸點在跟蹤區(qū)域內運動時，會導致其內部線圈電流的變化。跟蹤器就是利用這種電流的變化來跟蹤觸點位置的變化。電磁式位置跟蹤器的優(yōu)點是精度高，價格較低。缺點是容易受到電磁干擾。光學位置跟蹤器慣性位置跟蹤器位置跟蹤器分類立體投影系統(tǒng)立體投影系統(tǒng)：多通道環(huán)幕立體投影、IMax3D影院、CAVE系統(tǒng)……立體投影系統(tǒng)應用〔一〕深水裝備仿真操作平臺〔*4〕國家重大科技專項工程立體投影系統(tǒng)應用〔二〕機械重工行業(yè)應用徐州重工500噸吊車仿真培訓系統(tǒng)〔*5〕海上平臺重型吊機仿真培訓系統(tǒng)虛擬現(xiàn)實軟件平臺★業(yè)內主要虛擬現(xiàn)實軟件中國VR-Platform〔VRP〕：完全自主知識產權外國VEGAPrime、Unity3D、Virtools、Quest3D、EonStudio等★概念制作虛擬現(xiàn)實三維場景、并開發(fā)專業(yè)仿真應用功能的軟件工具集合。應用領域包括：軍事、工業(yè)、重工機械、能源煤礦、創(chuàng)意設計與展示、影視動畫制作、游戲開發(fā)〔中國首款軍事游戲—榮耀使命〕等。VRP虛擬現(xiàn)實軟件平臺

VRP軟件架構VRP軟件體系組成〔*6~11〕虛擬現(xiàn)實技術在軍工領域的應用一、軍事作戰(zhàn)設想演示

作戰(zhàn)設想演示系統(tǒng)基于VRP引擎，在已有的VRP-Story根底上，保存原有功能模塊，針對用戶提出的需求點，做定制開發(fā)。作戰(zhàn)設想演示平臺是面向非圖形圖像專業(yè)用戶的，這類用戶無需關心模型制作、效果制作、模型對象庫及資源添加方法等技術性工作，只需要了解簡易的操作就可以快速上手，并自己制作出包含戰(zhàn)場態(tài)勢變化、戰(zhàn)役進程、武器裝備動作、作戰(zhàn)可視化效果等酷炫三維內容的作戰(zhàn)設想演示動畫視頻或電子虛擬沙盤可執(zhí)行文件?！睸tory/LX〕與某軍事學術研究機關、科學研究機構合作的軍事作戰(zhàn)設想演示平臺，可實現(xiàn)傳統(tǒng)Gis、遙感行業(yè)企業(yè)無法實現(xiàn)的三維效果與某軍事學術研究機關、科學研究機構合作的軍事作戰(zhàn)設想演示平臺工程——VRP-Story定制開發(fā)應用與某軍事學術研究機關、科學研究機構合作的軍事作戰(zhàn)設想演示平臺工程——VRP-Story定制開發(fā)應用二、多人協(xié)同作戰(zhàn)仿真訓練〔士兵、裝備〕〔*12〕軍事游戲—榮耀使命軍事游戲—榮耀使命室內射擊仿真訓練系統(tǒng)目前美軍使用的步兵協(xié)同作戰(zhàn)仿真訓練系統(tǒng)三、武器裝備使用、維修、維護保障仿真

戰(zhàn)斗機模擬器仿真訓練系統(tǒng)要保平安、降低消耗、新裝備需要熟悉、先進裝備少且貴？

裝備使用、拆裝、維修、維護仿真訓練系統(tǒng)武器使用、拆裝、維修、維護仿真訓練系統(tǒng)〔*13~16〕四、虛擬營區(qū)管理

集合物理網(wǎng)系統(tǒng)的樓宇、營區(qū)管理系統(tǒng)集合物理網(wǎng)系統(tǒng)的樓宇、營區(qū)管理系統(tǒng)集合物理網(wǎng)系統(tǒng)的樓宇、營區(qū)管理系統(tǒng)〔*17〕石家莊陸軍指揮學院虛擬校園仿真〔*18〕虛擬營區(qū)工作管理訓練系統(tǒng)〔*19〕虛擬營區(qū)工作管理訓練系統(tǒng)〔*20〕五、政工輔助—VR教育促進官兵政治過硬

軍區(qū)開展史、軍功榮譽、訓練成果、現(xiàn)代化信息化建設成果、軍委關心、歷任首長、英雄連隊、英雄模范、先進事跡……，如何展示？如何傳承？如何發(fā)揚？如何教育？……

國內第一個網(wǎng)上三維虛擬校史館——北京外國語大學網(wǎng)上三維虛擬校史館序廳〔2021年北外70周年校慶期間，北外網(wǎng)上三維虛擬校史館受到了國