近年來，科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展引起了經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、軍事等領(lǐng)域的深刻變革。 虛擬現(xiàn)實(shí) 技術(shù)（VR，Virtual Reality）、混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)（MR，Mixed Reality）是當(dāng)今世界前沿科技手段之一，國外發(fā)達(dá)國家一直將其列為國防高科技重點(diǎn)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，視其為信息時(shí)代提高作戰(zhàn)效能和加強(qiáng)軍隊(duì)質(zhì)量建設(shè)的有效途徑，并為軍事訓(xùn)練、作戰(zhàn)指揮和戰(zhàn)法研究等方面的革命性突破提供有力保障。

圖 ｜ 系統(tǒng)操作示意圖

中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院旗下北京航天自動(dòng)控制研究所，在其所內(nèi)軍民融合基金支持下，研發(fā)了以航天裝備發(fā)射訓(xùn)練流程與操作為背景，基于混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)的航天裝備發(fā)射訓(xùn)練系統(tǒng)（VRTS）。VRTS以航天裝備發(fā)射過程中的各崗位協(xié)同訓(xùn)練作為核心內(nèi)容，對(duì)操控臺(tái)、駕駛臺(tái)等操控核心對(duì)象，以及車輛、地形等周圍環(huán)境進(jìn)行逼真模擬，增進(jìn)受訓(xùn)人員的臨場(chǎng)代入感。訓(xùn)練過程強(qiáng)調(diào)源于現(xiàn)實(shí)、高于現(xiàn)實(shí)、虛實(shí)結(jié)合，增加在真實(shí)場(chǎng)景中訓(xùn)練時(shí)不具備的步驟提示、語音提示、VR輔助信息面板等環(huán)節(jié)，全方位輔助在崗人員學(xué)習(xí)、訓(xùn)練、考核。系統(tǒng)既能實(shí)現(xiàn)單人學(xué)習(xí)訓(xùn)練，又能支持不小于10人規(guī)模的航天裝備系統(tǒng)級(jí)的協(xié)同發(fā)射任務(wù)訓(xùn)練，教練端可動(dòng)態(tài)調(diào)整訓(xùn)練任務(wù)控制訓(xùn)練流程。

圖 ｜ 系統(tǒng)部署示意圖

該系統(tǒng)為國內(nèi)首例高精度MR混合現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練系統(tǒng)，系統(tǒng)結(jié)合模式識(shí)別技術(shù)，在虛擬作戰(zhàn)畫面中實(shí)時(shí)融合了真實(shí)的手部圖像及其定位，用戶在VR／MR頭盔中觀察到手部操作虛擬設(shè)備的同時(shí)，可同步觸摸到真實(shí)世界中的半實(shí)物操作臺(tái)，實(shí)現(xiàn)虛實(shí)結(jié)合的精密匹配，匹配精度達(dá)到鍵盤級(jí)（厘米級(jí)）。系統(tǒng)由北京航天自動(dòng)控制研究所與禹步信息科技有限公司合作研制開發(fā)，據(jù)悉雙方此前就VR／MR技術(shù)在航天領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)進(jìn)行了多輪技術(shù)探索與攻關(guān)。北京航天自動(dòng)控制研究所王成博士表示，此項(xiàng)技術(shù)允許受訓(xùn)人員直接采用雙手操作，無需操作手柄或者復(fù)雜的手部標(biāo)記點(diǎn)，既提升了交互的自然性，又避免了原有VR訓(xùn)練系統(tǒng)中觸覺反饋不真實(shí)的問題，極大地降低了受訓(xùn)人員訓(xùn)練的準(zhǔn)入門檻。該系統(tǒng)雖然目前處于原型階段，但有望在陸、海、空、天等多種場(chǎng)景訓(xùn)練中大范圍推廣應(yīng)用。

圖 ｜ 虛實(shí)混合的精確手勢(shì)操作示意圖

當(dāng)前，隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，多學(xué)科交叉群集、多領(lǐng)域技術(shù)融合集成的特征日益凸顯。國防和科技從來就是密不可分的，國防需求是科技進(jìn)步的重要推動(dòng)力，科技發(fā)展則必然醞釀和促進(jìn)軍事上的變革。通過軍民深度融合發(fā)展培育“聚合點(diǎn)”，吸納整合國家優(yōu)質(zhì)科研資源，通過MR混合現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練系統(tǒng)建設(shè)與使用推進(jìn)混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)在裝備訓(xùn)練領(lǐng)域的應(yīng)用，豐富作戰(zhàn)部隊(duì)日常訓(xùn)練手段，提升綜合保障方面的能力，最大限度地把創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化為國防戰(zhàn)斗力和社會(huì)生產(chǎn)力。新時(shí)期國防科技的發(fā)展將更加依賴于這一技術(shù)，同時(shí)必將對(duì)MR技術(shù)提出日趨更高的要求。