我军虚拟现实仿真技术应用问题思考
作者:未知
虚拟现实技术在军队信息化建设中的应用十分广泛。本文主要针对我军在虚拟现实技术开发应用中出现的一些问题尝试从新的角度进行思考,提出了具体的解决方案,并对虚拟现实技术的发展趋势进行探讨。
虚拟现实(Virtual Reality,简称VR),是一种基于可计算信息的沉浸式交互环境。具体地说,就是采用以计算机技术为核心的现代高科技生成逼真的视、听、触觉一体化的特定范围的虚拟环境,用户借助必要的设备以自然的方式与虚拟环境中的对象进行交互作用、相互影响,从而产生亲临等同真实环境的感受和体验。
随着计算机软硬件技术的高速发展,虚拟现实凭借其独特优势,已逐渐被广泛应用在我军教学训练的第一线。从其诞生发展到今天,虚拟现实技术已经走下神坛,其开发制作已经被越来越多的技术人员所掌握,但与此同时也暴露出了诸多问题。主要反映在开发周期长、设计思路窄、情景设计单调、临场感不强、对使用者吸引力不足等问题。本文主要对这些问题的产生及具体解决方案进行探讨。
一、目前在开发应用中存在的问题
1. 开发周期长,开发队伍不完善
虚拟现实开发制作的本身是一个大的工程,需要很多专业技术的整合。譬如利用虚拟现实技术制作一个教学系统,如果最终它能够发挥应有的作用,它就必须具备详实系统的知识体系、完善体贴的交互界面、漂亮真实的画面以及对使用者足够的吸引力,它就必须是一个高品质的作品。而一个能满足这些要求的系统,不是一个人或者几个人一朝一夕就可以完成的,也不是某个单一专业的一批技术人员可以做好的。
在我军目前的开发制作中,开发队伍往往是由软件设计编程人员组成,或由他们为主体,而其他专业人员不完备。这些人员在界面设计、图像处理、模型建构等诸多方面缺乏专业技能,导致出现了边学边做,做了质量不高,甚至做完了不能满足要求再重复制作等问题。界面设计单调影响观感尚为其次,模型和贴图处理不好会严重导致整个系统的视觉效果粗糙和运行速度缓慢,浪费大量计算机系统资源,使多元素复杂地形的大场景无法实现。此外,软件设计编程人员长年受工作特点影响,侧重于使用编程方式实现效果,使得很多本来可以轻松高效实现很好效果的地方,浪费了大量的时间和气力,却效果不佳。由于开发队伍的不完善,从而引发的诸如此类问题很多,这里不一一列举,这些问题都导致了开发制作周期大幅度延长,同时为制作过程增加了很多不必要的困难。
2. 内容设计单调,缺乏吸引力
虚拟现实技术被大量应用到很多方面,其中用作虚拟教学训练系统和虚拟战场仿真最为常见。作为一种载体,它本身具有哪些优势,它可以给使用者带来哪些方面的体验,我们能够通过它来达到哪些目的?我们来思考一下这个问题。
我们首先来参照一下美国军方训练用虚拟战场系统VBS1(Virtual BattleField Systems 1),VBS1™为美国海军陆战队执行致命环境与非致命环境下的虚拟战场训练任务,它可以划分为军队题材、本土防御题材和快速反应训练题材。作为一个互动式的三维立体训练系统,它可以为小队的战略战术训练提供复杂多变的自然环境、用户可自行定义的任务环境以及交通工具和装备的编辑,并且利用环境状况的变化来提高小队在不同环境情况中的作战经验。行动结束后的评定功能可以帮助总结训练人员的成绩和未来有待于提高和改进的方面。
参照美国军方训练用虚拟战场系统VBS1,我们回来思考一下。作为虚拟现实系统,一般认为需要具备三个基本特征—交互(Interaction)、沉浸(Immersion)和想象(Imagination)[1]。这三个特征也就体现了虚拟现实技术的优势,它可以为使用者提供多维的、全面的、真实的、深刻的感官体验,同时它也具有了传统方式所不具备的吸引力。这就要求我们选择这种系统的开发人员,要充分发挥它的特性,使它可以为使用人员带来更多的自主性和更多元化的受教育体验。而目前大多数模拟系统往往场景简单,内容单调,任务模式少且缺少变化,画面元素粗糙且缺乏视觉美感,这极大的限制了