2022年军事仿真虚拟现实VR系统制作解决方案.docx

2022年军事仿真虚拟现实VR系统制作解决方案 2022年军事仿真虚拟现实 VR系统制作 解决方案 一项目概述 军事虚拟仿真是从武器装备仿真发展起来的一个研究领域，泛指与军事有关的所有仿真技术、仿真系统或仿真方法。由于它来源于系统仿真领域，所以它只能是系统仿真中的一个应用领域，与工业仿真、能源仿真等相对应。军事仿真可以说是工业界的一个概念，更多地从技术角度强调武器装备的仿真与应用，但近年来也逐步增加了作战仿真的内容。而战争模拟则是军方的概念，更多地从战争、作战的角度进行研究，尽管两者研究的方法和范围有很多相近之处。 国外军事仿真以美国最为先进,回顾近二十几年来美国军事仿真大事记,从其国会立法中明白了美国为什么把仿真放在战略位置而倍加重视。根本原因就在于仿真的经济有效性和能够带给高技术工作机会。军费开支总是有限的,基于仿真的采办就能更快、更好、更省地实现武器系统采办。联想到我国军事仿真的发展情况,形势喜人,但要再接再厉,抓住现代军事仿真的主题,发展我国军事仿真技术,让我国军事仿真在科学发展观指导下持续发展,在数字化、科 学化、智能化、虚拟化、网络化、集成化和协同化的方向上大踏步 地前进! 虚拟现实技术是近年来计算机领域研究的一个热点，因此世界各先进国家纷纷投入巨资对其基础技术与应用技术加以研究。而目前铁路系统正在进行的传统模式向高新技术的更新过程，其特点就是高速、高效和安全，显然虚拟现实技术是可以加以利用的技术之一。本文就虚拟现实技术的若干同题作一些基本的探讨。虚拟现实(Virtual Reality)是建立在自动控制技术、计算机图形学、计算机仿真技术、人机接口技术、多媒体技术、传感器技术及人工智能技术基础之上，本质上是一种在系统仿真技术的基础之上发展起来的高级接口技术，但是它与仿真技术有明显的区别。虚拟现实的目的是为人与实际环境之间接的交互提供一种自然的、方便的界面，即所谓的虚拟环境。虚拟环境可以给人一种进入真实环境的效果，人可以与虚拟环境交互，通过改变虚拟环境，进而实现改变实际环境的目的。虚拟现实最低应有以下的特点： a 对于一个人造的环境，人需要有参与的感觉，不能只是此环境的外部观察者； b 虚拟现实依赖于3维立体的、头跟踪的显示，以及手身体跟踪和双耳声音，虚拟现实是一种有临场感的多传感的体验由此可知，虚拟环境、虚拟世界、微型世界等，都可以认为是虚拟现实的范畴。虚拟环境的信号是来自实际的环境；它可以来自实际环境的数据，也可以如遥控作用中来自传感器对实际环境的实时测量其次人通过感官感知虚拟环境，并与虚拟环境交互；人对虚拟环境的作用有两种：一种是主动的，人操作虚拟环境中对象；另一种是被动的，即人体的测量，头、手跟踪等都属于比例；虚拟环境因人的作用而改变最后，遥控情况，虚拟环境驱动实际工具( 如操作手) 从而改变了实际环境2 虚拟环境的特点与技术组成虚拟环境具有 3 个特性；自治性。自治性体现的是虚拟现实的“现实性”。它模拟物体依照实际物理规律的行为和对外部的作用依照实际物理规律的反应。这些物理规律可以是机械运动学、动力学、材料学特性等，也可以模拟 环境的特性如力特性、流体特性、电子特性等。临场感。临场感体现的是虚拟现实的。虚拟性。它是根据物体几何特性生成虚拟环境中3维图形学模型，并附以听觉、触觉信号 使人在计算机生成的环境中有一种在相应的实际环境中的感觉。交互性。交互性是实时操纵虚拟环境中的对象。它具有两重性：首先它是静态临场感的延伸只有操纵起来也象真的，操纵者才会有真正的临场感。其次，虚拟环境中对象对操纵的反应体现其自治性，也就是依照实际的物理规律做出反应。在快速原形设计和无纸化工程设计中它包括实时改变设计方案，依据其运行结果实时改变设计参数，评测其运行结果。 二项目分析 （一）在新式武器与装备的研制和应用上，军事模拟也可以得到 很大的效益。比如，在美国国防部测绘局在1995年8月到9月北 约对波黑进行大规模空袭期间，曾在意大利的空军基地建立一个作 战模拟设施，利用侦察卫星拍摄的高分辨率图像与测绘据提供的波 黑地区的数字地图相结合，通过作战模拟所产生的灵境环境，模拟 战斗机在波黑地区上空的飞行。经过这个仿真环境的训练，极大地提高了实战的成功率和飞行员的适应性。又比如在巡航导弹防御第一论证阶段，通过演示来探索对付超视距巡航导弹的作战能力。美军的中央司令部、空军、国防部、高级研究计划局等单位参加了这一计划的作战模拟。美国陆军在推出著名的“爱国者”导弹的时候也大量采用了仿真和建模的方法，其结果大大提高了这种导弹在实战中的可靠性。 （二）军事模拟也能够应用在作战训练与人才培养等方面。这些方面的应用主要体现在以下几个方面：首先是彻底检查部队的训练战略，更新传统的训练观念；培养单兵或小范围作战编组的作战技能。这些仿真系统的准确性和逼真性得到了很大的提高,图像的仿真程度也已经与实物、实景相差无几。特别是训练仿真系统具有在危险小、消耗低的条件下训练出较强作战技能部队的特点,因此受到世界各国军队的极大重视。通过在模拟实验室里进行训练,部队可无须进行实际操作就能理解现代战争的概念和流程,士兵在战 前就可确切知道他要完成什么样的任务,从而提高完成任务的能力和增强完成任务的信心。而且,分散在各地的部队无须集中就能通过模拟器材一起训练。从排到营的机械化分队可演练协同作战,攻击机可演练从不同基地起飞执行同一任务,舰只可演练相互间的配合和策应,特种作战部队可反复演练预定作战任务中的每个细节。此外,仿真模拟演练可在一定程度上代替大规模实兵演习,节省大笔经费。其次是研讨发展趋势。另外还有在过去成功的作战模拟系统的基础上，继续向一体化的、联合作战的模拟系统发展；更多的包含作战模拟设施的作战演习。以检查部队的训练为例，现代化的科学技术已经允许军队以一种过去完全想象不到的方式来培训战术、战役和战略军官了。 在部队训练方面,模拟仿真技术同样大有用武之地。目前,外军的虚拟现实训练技术已发展到相当水平。到上世纪80年代末,美国陆军训练士兵还是采用野战训练和模拟训练两种方法。野战训练的主要问题是燃料、弹药消耗大,场地、安全都有困难,组织大规模演习