沉浸设备和游戏引擎正在融入美军试训体系

2022-3-22 08:22| 发布者: 环球快车 1470 29

摘要: 近些年，网络上频繁的出现了军方人员头戴沉浸式设备参加各类任务的照片，其中美空军、海军航空兵部队还围绕初级飞行员培养开展了“未来飞行员训练（PTN）”和“复仇者计划”等专项任务。这些新模式反映了明确的变革 ...

近些年，网络上频繁的出现了军方人员头戴沉浸式设备参加各类任务的照片，其中美空军、海军航空兵部队还围绕初级飞行员培养开展了“未来飞行员训练（PTN）”和“复仇者计划”等专项任务。这些新模式反映了明确的变革需求，传统的授课模式几十年来基本上没有变化，需要进行颠覆创新。新事物的出现需要一个接纳的过程，就像在90年代走进课堂的手写式幻灯片投影仪，再到如今早已普及的多媒体系统。随着沉浸式设备以及用游戏卡或GPU取代定制显卡，不远的将来沉浸式设备可能也会走进课堂或者千家万户。

沉浸式设备和游戏引擎并不是新鲜事物，但是通过两者的集成创新产生了新价值。美国军方将电脑和电子游戏用于军事目的并不是什么新鲜事。在九十年代后期，美军就开始使用“闪点行动”（Operation Flashpoint）和武装突袭系列军事模拟游戏，美国军方向游戏公司提供了相关软件支持。凭借着民用市场有着软硬件解耦、市场竞争激烈、软件维护性好等特点，以民促军，真正的降低了进入军用市场的门槛。

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2007年空一师使用Su-27仿真游戏（央视照片）

一、商用软硬件的特点

软件接口可扩展。商用产品在设计之初会更广泛的针对市场提供一定开放性，往往只有定制产品可以由设计员在用户指导下使用现成的工具构建，而较为通用的产品，如地形、植被、民用车辆等，可以从众多第三方来源随时获得。根据天气、地形、植被和跑道长度的特定组合定制场景，或模拟特定的地理位置。

灵活的硬件选择。传统上，模拟器是软硬件绑定的产品，这限制了用户升级灵活性。游戏引擎的设计可以在各种硬件和操作系统配置上平稳运行，一些现代游戏引擎可以输出到多种类型的显示设备，用户可以有更多的选择来开发新系统和改进现有系统。

空间部署更灵活。利用游戏引擎驱动的头戴式显示器，可以显著节省占地面积，并降低飞行员训练模拟器所需设施的成本。头戴式系统不是取代大型球幕投影，而是增加仿真培训的可用性。一个只能容纳一个球幕模拟器的空间可能可以容纳至少六个使用沉浸设备的部分任务训练器。

开源的可能性高。一个开放且可扩展的体系结构，以及可获得的源代码，简化了任务关键型应用程序的验证、确认和认证（VV&A）过程。从网络安全的角度来看，掌握源代码意味着可以在任何时间间隔执行自动源代码审查，可确保应用程序的完整性，同时保持尽可能小的攻击面。

视觉效果更真实。游戏引擎主要面向大众群体，为了吸引用户，其图像渲染和特殊效果的制作更加用心。例如音效、光斑、阴影等细节是现实主义的重要组成部分。光线通过云层、烟雾、雨和雪的衰减和扩散应该准确地表示出来。

开发文化更开放。专用的仿真平台会限制用户依赖平台提供商进行维护和内容开发。通过游戏引擎，开发教程可以通过视频和文档随时按需提供经验丰富的开发人员组成的活跃社区定期相互交流，分享知识，创造了一个竞争激烈的市场。

二、在航空训练领域中的应用

1.用于开展对空勤人员的训练

有效的航空培训侧重于提高态势感知和决策过程，持续寻求利用先进的学习技术，控制成本、提高效率，同时减少培训时间和减少周数，让学员更快地进入前线中队。沉浸式设备的节约成本和附加容量优势已经使其成为美国军方非常感兴趣的领域。美国空军一直致力于利用虚拟现实技术进行模拟地面飞行训练，以此作为帮助培养足够数量新飞行员的一种方式。

第355训练中队的A-10模拟器实验室一直在使用飞行模拟游戏，该部门早在2018年就开始了建立该培训实验室，使用创新项目基金中的资金采购商用现货软件和硬件。一些A-10攻击机飞行员现在使用一款非常复杂和逼真的游戏正在训练，被称为“数字作战模拟世界”，通常简称为DCS。该训练中队还配合上商用虚拟现实耳机和其他游戏外围设备，以提供一种低成本的方式来增强地面和空中更传统的训练方案。在建立A-10模拟器实验室之前，地面培训仅包括“课堂教学、基于电子课件培训和全任务模拟器训练。当VR技术与DCS游戏软件结合使用后，提供一个身临其境的简易模拟器，培训包括操作数字A-10的所有方面，包括：地面操作、启动