科技領(lǐng)域的下一場革命，即 混合現(xiàn)實 技術(shù)(本文中的混合現(xiàn)實包括增強現(xiàn)實和 虛擬現(xiàn)實 )，正在改變美國海軍和海軍陸戰(zhàn)隊進行系統(tǒng)培訓(xùn)、執(zhí)行任務(wù)、維護和原型設(shè)計的方式。增強現(xiàn)實是將電腦生成的圖像疊加在真實世界中，而虛擬現(xiàn)實，已經(jīng)存在了數(shù)十年的時間，用戶的視野被遮擋，并且完全被由電腦生成的圖像所替代。這兩項技術(shù)都是在視覺上使用了由電腦生成的信息。有了美國海軍位于圣迭戈的Battlespace Exploitation of Mixed Reality實驗室(以下簡稱BEMR實驗室)的幫助，研究人員正在尋求使用現(xiàn)有的價格低廉的商用產(chǎn)品來研究VR和AR在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用。

其中的一項創(chuàng)新，名為GunnAR統(tǒng)一射擊系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用 增強現(xiàn)實 頭盔作為武器系統(tǒng)的一部分。GunnAR系統(tǒng)從海軍的射擊聯(lián)絡(luò)官和武器系統(tǒng)中獲取信息，并且將其呈現(xiàn)在甲板上炮手的頭盔中。根據(jù)BEMR實驗室的說法，該技術(shù)改善了傳統(tǒng)的獲取信息和授權(quán)炮手開火的方式，美國海軍在數(shù)十來年，一直使用老舊的無線電和聲力電話，這些設(shè)備的聲音在機槍的射擊聲以及必須要配備的聽覺保護措施下很難聽清楚。

GunnAR系統(tǒng)是使用虛擬現(xiàn)實原型技術(shù)來開發(fā)的。這種虛擬地創(chuàng)作任何物體，快速地進行虛擬測試，并且立刻將其應(yīng)用到戰(zhàn)士身上的能力，正在讓新奇的創(chuàng)意在很短的時間內(nèi)進入原型階段，并且只需花費少量的資金，BEMR實驗室的領(lǐng)導(dǎo)Heidi Buck說道。

“如果我想要在真實世界中開發(fā)頭盔系統(tǒng)，我不得不去做實彈測試。我還需要站在一艘軍艦的甲板上，”Buck說道?！安⑶夷阒?，所有這些都是非常昂貴且耗費時間的，并且我還需要協(xié)調(diào)一些大型的測試。與此相反，我能夠?qū)＜覀兲摂M的帶到軍艦甲板上，并且讓他們觀看不同的設(shè)計。他們可以預(yù)演火炮系統(tǒng)的工作過程，觀看視野中的所有物體， 并且快速地聯(lián)機重新設(shè)計，來改進火炮系統(tǒng)，就好像他們真的站在軍艦甲板上那樣。 ”

BEMR實驗室隸屬于美國海軍旗下的空間和海上作戰(zhàn)系統(tǒng)中心太平洋分部，該實驗室被正在考慮游戲領(lǐng)域，以及所謂的沉浸式技術(shù)領(lǐng)域那些尖端的混合現(xiàn)實硬件和軟件。BEMR實驗室承擔(dān)著為美國海軍、海軍陸戰(zhàn)隊和其他國防事務(wù)探索、評估和應(yīng)用這些新技術(shù)的職責(zé)，因為虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實可以用在多種不同的應(yīng)用場景內(nèi)。

“我們專注于研究所有那些價格低廉的設(shè)備，以及如何在接下來的五年、十年、十五年、二十年內(nèi)應(yīng)用它們，”Buck說道。

Buck是該實驗室的創(chuàng)始人之一，該實驗室啟動于三年前，獲得了來自美國海軍研究辦公室的資助和裝備。他需要設(shè)定BEMR的技術(shù)方向，進行日常的運營并且舉辦展示活動。在美軍空間和海戰(zhàn)系統(tǒng)司令部的指揮下，BEMR實驗室也很快成長為了一個有變革能力的工具，已經(jīng)成為美國海軍旗下指揮、控制、通信、計算機、智能、監(jiān)測和偵查(C4ISR)能力的一部分。

“你可以想象一下，走進一間空屋子，來觀看增強現(xiàn)實能夠如何被用來進行戰(zhàn)場可視化，”Buck說道?！拔覀兡軌蚩刂茻o人機或艦隊。在虛擬環(huán)境中，我們能夠創(chuàng)作出任何物體，并且展現(xiàn)任何物體?，F(xiàn)在，我們有了這種在虛擬現(xiàn)實中的快速原型設(shè)計能力，我們能夠非常簡單地測試解決方案。這就讓我們能夠向軍方展示這些概念，并且可以讓我們更快一些地將新的能力應(yīng)用到艦隊中?！?

通過幫助戰(zhàn)士們預(yù)演那些危險的，成本非常昂貴或很少遇到的任務(wù)，混合現(xiàn)實證明了自己在培訓(xùn)方面的益處。BEMR實驗室應(yīng)用了美國海軍官員們稱之為虛擬設(shè)備環(huán)境的技術(shù)，可以虛擬地演練發(fā)動機部件裝配和拆解過程。這可以被用來可視化任何設(shè)備的任何維護工作培訓(xùn)課程。另一個工具名為Aircraft Carrier Environment Simulator(航空母艦環(huán)境模擬器)，可以用來培訓(xùn)特定的航空母艦上任何崗位的工作人員。此外，還可以使用360°的觀看設(shè)備來體驗360°視頻，讓戰(zhàn)士們熟悉任務(wù)，并且讓他們在實際參與任務(wù)之前就能獲得經(jīng)驗。

比如，該實驗室最近幫助美國海軍SEAL團隊培訓(xùn)?？恳粋€潛水員運輸載具(SDV)。通過使用360°技術(shù)來演練，可以虛擬地將SDV安置在一艘潛艇的干燥的甲板上，并且可以讓美國海軍的SEAL團隊成員培訓(xùn)高度復(fù)雜且危險的活動，而無需面臨真正的SDV?？孔鳂I(yè)會帶來的高風(fēng)險和高成本。

雖然人們能夠很容易地理解虛擬培訓(xùn)，要掌握如何將混合現(xiàn)實技術(shù)用于系統(tǒng)維護、原型設(shè)計和操作，還有一點點困難。但是，這項技術(shù)仍然被證明是有用的。尤其是，增強現(xiàn)實在維護作業(yè)中非常有效?！氨热缯f你在一艘船上，上面有一些大型設(shè)備的組件無法正常工作，或者說損壞了，”Buck與我們分享道。“你可以戴上增強現(xiàn)實眼鏡，并且看到疊加在上面的信息。接下來，該平臺能夠提供分步的指導(dǎo)，比如如何啟動某個旋鈕，如何拆解和修復(fù)等等。使用增強現(xiàn)實就像是有一個虛擬的專家或一個遠程專家在你身邊那樣，指導(dǎo)你如何完成任務(wù)?！?

在實際行動中，混合現(xiàn)實技術(shù)正在提升士兵們瞄準(zhǔn)目標(biāo)和執(zhí)行任務(wù)的能力，正如美國海軍從GunnAR系統(tǒng)中得到的那樣?！霸谶@中場景下，增強現(xiàn)實是非常棒的，因為炮手能夠看著海面上的船只或者任何目標(biāo)，并且獲得疊加的增強現(xiàn)實信息，之后在炮手的視野中，就會出現(xiàn)射擊指令以及其他任何炮手可能會需要的信息。你可以在船上的任何地方使用這種成像能力。你可以走到艦橋上，查看視野范圍內(nèi)那些你需要知道的重要信息?！盉uck說道。

將虛擬現(xiàn)實用于原型設(shè)計“對我們來說是非常有價值的，”她肯定地說。“比如，你需要創(chuàng)建一個大型的軍艦系統(tǒng)。你可以和一大群工程師、一大批設(shè)計資料一起，來開始創(chuàng)建這個龐大的系統(tǒng)。而我則能夠在虛擬現(xiàn)實中虛擬地進行創(chuàng)建。我們能讓專家們虛擬地來到船上，并且給出反饋。我們能查看同一個部件的不同的虛擬設(shè)計，并且無需在真實世界中花費成本來制造它。在虛擬世界中，這些都不存在。你在虛擬世界中會沒有任何限制，這樣我們能夠很快地創(chuàng)建物體，并且很快地進行原型設(shè)計?！?

BEMR實驗室現(xiàn)在的座右銘是，優(yōu)先在虛擬世界中設(shè)計，讓每個人都認同一個設(shè)計，接下來再真正創(chuàng)建這個這個系統(tǒng)，Buck解釋道。

“這將為海軍帶來成本的大幅降低，因為你是在真正開始生產(chǎn)之前就已經(jīng)在測試、嘗試并且確定設(shè)計方案了，”SSC Pacific的員工Patric Petrie補充道。

為了進行這些混合現(xiàn)實的開發(fā)工作，使用正確的工具是很重要的。為了達到這一目的，BRMR實驗室正在測試任何Buck所知的產(chǎn)品。該實驗室想要使用先進的手套來跟蹤手部動作，同時使用手套和背心來提供觸覺反饋。他們還想要使用眼動跟蹤技術(shù)?！拔覀冃枰鞣N類型的硬件和設(shè)備，”她承認?！拔覀冏约翰]有在開發(fā)頭顯，也不想做這個，所以任何有頭顯產(chǎn)品的新公司，我都會非常非常感興趣。并且我想與這些公司取得聯(lián)系，體驗他們的頭顯，來看看其優(yōu)勢和劣勢?！?

然而，對于一個任務(wù)是利用商業(yè)上可用的技術(shù)，來滿足美國海軍和海軍陸戰(zhàn)隊獨特的需求的實驗室來說，這在有時還是一個挑戰(zhàn)。Buck注意到，大多數(shù)的主流消費級增強現(xiàn)實或虛擬現(xiàn)實產(chǎn)品并不是為了嚴酷的軍事領(lǐng)域而設(shè)計的。

“海軍會有各種各樣的特殊情況，比如從甲板上刺眼的光照環(huán)境突然走進一間黑暗的屋子，”這位實驗室的領(lǐng)導(dǎo)說?！八阅愕脑鰪姮F(xiàn)實頭顯需要能夠快速和可信賴的做出適應(yīng)。普通的消費者可能會戴著頭顯在自己家中走動，或者去逛街。與之相比，軍艦甲板上的炮手將會經(jīng)歷設(shè)備的振動、巨大的噪音、海浪的潑濺，各種天氣狀況，以及船身的晃動和搖擺?！?

美國海軍與行業(yè)企業(yè)有著特殊的協(xié)議，來用這些技術(shù)滿足軍事領(lǐng)域的需求，包括協(xié)同搜索和開發(fā)的協(xié)議。比如，BEMR實驗室與DAQRI有一個協(xié)議，這是一家位于洛杉磯的增強現(xiàn)實頭盔技術(shù)公司，他們幫助將硬件整合到GunnAR系統(tǒng)中。“實際上，我們聯(lián)系了一些行業(yè)巨頭，并且和他們探討了我們獨特的需求，”Buck說道。

來自實驗室的官員們計劃參觀全國范圍內(nèi)的虛擬現(xiàn)實主題樂園和其他沉浸式體驗，來增進對新技術(shù)的了解。這家正在壯大的實驗室也發(fā)現(xiàn)它正處在一個獨特的位置，他們需要雇用一些藝術(shù)家和工程師來開發(fā)模擬器所使用的3D模型和動畫內(nèi)容。“我們正在和好萊塢的布景設(shè)計師、電影設(shè)計師、游戲設(shè)計師和其他藝術(shù)家們合作，”Buck特別提到。

然而，目前最好的消息來自于參觀過這個實驗室的士兵們。平均下來，BRMR實驗室每年有3000個參觀者，并且其中大約有6000名士兵是因為技術(shù)演示而來的。

“我們這個實驗室正在迎來很多的參觀者，他們很容易就會看到混合現(xiàn)實技術(shù)的好處，并且能夠看到這項技術(shù)在未來的應(yīng)用，”Buck說道。“讓這些人來參觀，可以讓我們收集來自不同兵種和部門的士兵們的想法。我們可以收集、審查、原型化這些想法并且根據(jù)這些想法做出改善?！?

此外，該實驗室的成就很快就引起來來自高層領(lǐng)導(dǎo)的注意和支持。其中一個曾經(jīng)參觀過的海軍上將就曾說，“這就像是‘星際迷航’一樣。當(dāng)你面對那些你甚至從未考慮過的問題時，如果有人能夠?qū)⑵溥M行可視化，你或許可以想到一個解決方案?！盤etrie說道。

對于Buck來說，BEMR實驗室“真的讓我們能夠掌握海軍和其他兵種正在面臨的問題，并且或許可以通過低成本的混合現(xiàn)實技術(shù)來解決它們?！?

文章來源：VR網(wǎng) 如轉(zhuǎn)載請標(biāo)明出處

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