美海軍用虛擬現(xiàn)實技術(shù)構(gòu)建未來作戰(zhàn)室

    在南加州一間被稱為藍(lán)鯊的實驗室里，研究人員正在研究新的應(yīng)用程序，同時也允許到訪者嘗試操作這些應(yīng)用程序。這些應(yīng)用程序把顯示技術(shù)（如虛擬和現(xiàn)實增強(qiáng)技術(shù)及三維可視化系統(tǒng)）與輸入設(shè)備（包括從手機(jī)到平板電腦、頭盔顯示器、手勢控制系統(tǒng)及頭部和手工追蹤系統(tǒng)等）有機(jī)地結(jié)合起來。這就是“面向溝通和協(xié)作的增強(qiáng)環(huán)境(E2C2)”。該項目由南加州大學(xué)的創(chuàng)新技術(shù)研究所(ICT)研發(fā)，美國海軍研究局(ONR)的SwampWorks公司贊助。

     在這里，美國海軍正試圖向開發(fā)商和操作手們展示2025年作戰(zhàn)指揮室的一幅場景。該工作間里滿是無人交通工具、手勢控制機(jī)器人、虛擬會議和三維可視數(shù)據(jù)。雖然這其中有些技術(shù)還沒有發(fā)明出來，更沒有到實用階段，但是海軍希望這些技術(shù)的潛力能鼓舞人心，通過虛擬環(huán)境迅速實現(xiàn)各種想法，并為迎接這些技術(shù)的到來做好準(zhǔn)備。

     ICT負(fù)責(zé)先進(jìn)設(shè)備原型開發(fā)和轉(zhuǎn)型的主管托德·理查蒙德說，“我們需要深入思考的問題是在2025年左右我們將會有什么樣的技術(shù)能力，一個十八、九歲的年輕人在作戰(zhàn)指揮室將會看到什么。”

     當(dāng)今最重要的探究要數(shù)越來越普遍和必需的無人交通工具了。僅今年5月，俄羅斯國防部宣布將訓(xùn)練操控?zé)o人機(jī)的士兵；美國陸軍后勤官員證實了裁減地面車隊駕駛員的想法；在美國佛羅里達(dá)州奧蘭多的一次會議上奧什科什公司展示了無人掃雷車；美國海軍正在研發(fā)用于探測水雷的無人水面艦艇，并將無人直升機(jī)聯(lián)合用于軍事行動。

    無人機(jī)的操控者通常可能使用操縱桿，然而藍(lán)鯊正在研究利用頭盔顯示器飛行的新方法，這將為操控員提供更加直觀和身臨其境的體驗。為了便于藍(lán)鯊展示其優(yōu)點，ICT研發(fā)了一種虛擬的場景。在該場景中，操控員操控?zé)o人機(jī)進(jìn)入該地區(qū)，先實施調(diào)查，再制定對身份不明船只的打擊行動路線。這種實際應(yīng)用為海軍人員理解新的復(fù)合技術(shù)提供了幫助。

    ONR負(fù)責(zé)人類和生物工程系統(tǒng)的布倫特·奧爾德中校指出，把技術(shù)發(fā)展?jié)摿φ故窘o設(shè)計師和潛在用戶，可以喚醒他們關(guān)注被忽視的應(yīng)用領(lǐng)域，并能鼓勵思考出船舶設(shè)計和傳感器設(shè)計的新方法。

    從通信傳感器或控制裝置到無人機(jī)或小型船舶的任何裝備，都可以進(jìn)入一個與藍(lán)鯊相同的虛擬環(huán)境，然后進(jìn)行快速檢測、試驗、拆解和研究。最終，有望實現(xiàn)研究、開發(fā)和購買的加速以及全過程的流水供應(yīng)鏈。

    藍(lán)鯊也為研究人員提供了檢測漸成熱門的所謂“混合時序”環(huán)境的方法，在此環(huán)境中士兵們能夠操控?zé)o人裝備。而對一個遙遠(yuǎn)的無人機(jī)或機(jī)器人的控制，意味著一個潛在的延遲行為和反饋。理查蒙德稱之為“虛擬增強(qiáng)的可操作物理現(xiàn)實”。

   點評虛擬現(xiàn)實和增強(qiáng)現(xiàn)實作為人機(jī)接口和仿真工具，對生產(chǎn)方式、社會生活和國防裝備研制使用都產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。虛擬新技術(shù)不僅能大大縮短從概念到裝備的快速原型的生成周期、降低軍事訓(xùn)練所需裝備的成本，同時又能引發(fā)人工智能、機(jī)器人等領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展和變革