美陸軍VR作戰系統能帶你穿越整個地球

hi188｜ 撰文

還記得2014年一部叫做《明日邊緣》的電影嗎？男主角湯姆·克魯斯飾演一名負責地球防衛部公關代言的美國少校William Cage，他沒有戰鬥經驗，但不得已被迫參戰，瀕死之時他碰到了外星人血液，因此自動復活到參戰前一天，並在這一天反覆輪迴。

因為他的每一天都要被迫參戰並死去，久而久之他的能力越來越強。的確，訓練的越久準備也會越充足，但對野戰部隊來講，他們不可能有這麼多時間用於訓練，而且不管進行多少次演習，組織多少次戰前作戰指示，其實都無法真正幫士兵做好真槍實戰的準備。這是因為戰場上有太多意外因素，預料不到就更難做好準備。

然而，在戰場上哪怕做錯一個決定，都可能讓士兵遭受重傷甚至更嚴重的後果。

模擬模擬訓練

為了提高士兵訓練的效率，美國陸軍在去年啟動了一項名為模擬訓練環境（STE）的項目，旨在為步兵團打造統一的訓練環境。目前它能提供幾十種戰鬥場景的模擬訓練，美軍計劃在未來增多到數百種。

在模擬訓練環境項目中，受訓士兵將會在複雜的沉浸式虛擬環境中接受模擬訓練，這些環境數據來源於同聯盟夥伴進行的聯合作戰演習。此外，美軍還利用AI來加速訓練過程，讓士兵通過更多次的反覆訓練提高效率。

有了雲計算和VR的加持，士兵只需要戴上VR/MR頭顯就能夠瞬間和隊友一起穿越到任何國家或領土。

軍事模擬軟體開發商波西米亞交互模擬（BISim）首席財務官Pete Morrison表示：作為STE軍事承包商，我們在研發一款基於雲計算的大型多人訓練方案和模擬訓練場，它將能夠模擬各種常見地形。

他繼續說：這樣便可以讓軍隊模擬幾乎任何複雜場景，並進行虛擬訓練，而且雲計算還可以讓這種沉浸式訓練不受地點和硬體配置的限制，能夠提供持續穩定且清晰的地形和作戰模擬。

儘管模擬訓練並不能替代實戰演習，但是STE的賣點是支持隨時隨地的訓練，不關是在裝備齊全的戰鬥訓練中心、軍隊總站還是駐紮地，士兵都能接受STE模擬訓練。而且訓練的內容也支持定製，它不只能模擬對抗敵人，還能模擬整個軍隊訓練和任務指揮。同時，在訓練過程中，訓練軟體也會收集實時數據，進而識別實戰中可能會出現的問題，在許多情況下可以防患於未然。

美軍的VR探索史

VR對於美軍來講並不陌生，和AI一樣，VR也是美國國防部多年來重點投資的技術之一。

Super Cockpit

上世紀70年代，當時」VR之父「Jaron Lanier還沒有提出VR這個概念，但已經有一位叫Thomas Furness的軍隊工程師想到一種飛行員培訓工具的概念：Super Cockpit（超級駕駛艙）。在持續研究到80年代的時候，這款超級駕駛艙已經能支持3D地圖投影、紅外和雷達成像、將航空電子數據實時映射在3D空間。

據Furness稱，這項研究花費了數百萬美元。而且這項技術在當時過於超前，甚至能實現讓飛行學員利用手勢、語音和眼球轉動來控制飛機。

從那之後，軍隊中游越來越多的部門開始進行頻繁的VR實驗，只是用VR訓練步兵團在難度上要比訓練飛行員高得多，因為步兵團的訓練涉及的作戰環境更加複雜多樣，而且需要士兵交互的友軍或敵軍更多。

尤其是現在，在複雜的城市環境中士兵們不僅會遇到敵軍/友軍，還會遇到平民，他們的行為更加不可預測。再加上步兵訓練對大型多人模式的需求，以及VR對硬體配置的要求，開發這種訓練的任務甚至比《俠盜獵車手Online》還複雜，如果有任何差錯就可能會波及人命。

打造複雜的VR訓練場景

為了滿足美軍對模擬訓練的要求，BISim打造了一款訓練模擬軟體，這款軟體採用了一種叫VBS Blue的渲染引擎。VBS Blue是一個專註3D地形渲染的引擎，它可渲染的訓練場景包括土地、海洋、天空甚至太空。此外，VBS Blue還支持模塊化的架構，將渲染引擎與全球地形資料庫分離。也就是說，各種行業標準和標準數據形式（如點雲數據）都可以通過插件的形式向渲染器傳輸。

VBS Blue的另一大特點是，可直接支持VR/AR頭顯（如Oculus Rift、HTC Vive和支持OSVR的飛行模擬和運動模擬平台），刷新率可超過90FPS。另外，這款引擎也支持訂製，性價比足夠高。

據悉，美軍曾開發的近戰戰術訓練系統（CCTT）就利用了BISim的渲染引擎VBS（VBS Blue的上一代），這是一款基於計算且有人操作的模塊化模擬系統，這種系統可生成對M1 Abrams坦克、M2 Bradley戰車、M3騎兵戰車和悍馬等近戰車輛內部的模擬。

Morrison表示：接下來我們將大幅提高美軍模擬訓練的規模，將智能模擬目標的數量提高到數百萬。據悉，之前BISimd的模擬軟體最多僅支持幾萬到幾十萬目標，現在整合這些目標將降低大規模模擬的複雜性。

通過結合AI，這些智能目標將會按照自己的意願行動，因此每次訓練的結果都不會完全一樣。此外，BISim模擬系統可以同美國國防部現有的模擬系統交互，也就是說步兵和直升機飛行員可在一個共享的虛擬世界同時訓練，這樣便也訓練了不同兵種之間的協作。

BISim模擬系統還有一大好處，那就是方便更新，這意味著培訓場景可根據真實環境變化隨時修改。

Morrison表示：在訓練結束後，訓練場景通常會被重置，這是因為不斷變化的訓練環境可為相同的戰術行動提供多種不同的效果和反饋。通過將常見地形與雲端更新的結合，駐地的軍人可向總部提供最新的地形信息，及時更新虛擬訓練環境。

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