专题栏目:ARVRMR虚拟现实

虚拟现实在推演仿真中有什么优势?

现代社会的信息化导致社会生产力水平的高速发展,使得人类在许多领域不断地、越来越多地面临前所未有的困难,而今天又迫切需要解决和突破的问题。例如载人航天、核试验、核反应堆维护、包括新武器系统在内的大型产品的设计研制、多兵种军事训练与演练、气象及自然灾害预报、医疗手术的模拟与训练等。如果按传统方法解决这些问题,必然要花费巨额资金,投入巨大的人力,消耗过长的时间,甚至要承担人员伤亡的风险。虚拟现实技术为这些难题提供了一种全新的解决方式,采用虚拟场景来模拟实际的应用情景,让使用者如同身临其境一般,可以及时、没有限制地观察三维空间内的事物,甚至可以人为地制造各种事故情况,训练参演人员做出正确响应。这样的推演大大降低了投入成本,提高了推演实训时间,保证了人们面对事故灾难时的应对技能,并且可以打破空间的限制方便地组织各地人员进行推演。虚拟演练具有如下优势。

·仿真性:虚拟演练环境是以现实演练环境为基础搭建的,操作规则同样立足于现实中实际的操作规范,理想的虚拟环境甚至可以达到使演练人员难辨真假的程度。

·开放性:虚拟演练打破了演练空间上的限制,演练人员可以在任意的地理环境中进行分布式演练,身处异地的演练人员通过网络通信设备进入同一虚拟演练场所进行分布交互演练 。

·针对性:与现实中的真实演练相比,虚拟演练的一大优势就是可以方便地模拟任何情景,将演练人员置于各种复杂、突发环境中去,将现实中较少发生的危险状况模拟出来,从而进行针对性训练,提高自身的应变能力与相关处理技能。

·自主性:借助虚拟演练系统,各单位可以根据自身实际需求在任何时间、任何地点组织演练,并快速取得演练结果,进行演练评估和改进。演练人员也可以自发地进行多次重复演练,掌握演练主动权,大大增加演练时间和演练效果。

·安全性:在一些具有危险性的培训和训练中,虚拟的演练环境远比现实中安全,演练人员可以在虚拟环境中尝试各种演练方案,短期内反复操作以至熟练掌握,而不会面临任何实际危险,并且可以规避因误操作带来的一切风险。这样,演练人员可以卸去事故隐患的包袱,尽可能极端地进行演练,避免训练事故,从而大幅地提高自身的技能水平,确保在今后实际操作中的人身安全。

典型应用如丰田汽车与曼恒数字联手打造了丰田汽车虚拟培训中心,结合动作捕捉高端交互设备及3D立体显示技术,为培训者提供一个和真实环境完全一致的虚拟环境。培训者可以在这个具有真实沉浸感与交互性的虚拟环境中,通过人机交互设备和场景里所有物件进行交互,体验实时的物理反馈,进行多种实验操作。模拟与训练一直是军事与航天工业中的一个重要课题,这为虚拟现实提供了广阔的应用前景。美国国防部高级研究计划局 DARPA自20世纪80年代起一直致力于研究称为 SIMNET的虚拟战场系统,以提供坦克协同训练,该系统可联结200多台模拟器。另外利用虚拟现实技术,可模拟零重力环境,以代替现在非标准的水下训练宇航员的方法。

内容来源:黄海 《虚拟现实技术》

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