現(xiàn)代局部戰(zhàn)爭表明，高技術(shù)兵器在局部戰(zhàn)爭中發(fā)揮著愈來愈重要的作用，世界各國都在進(jìn)行高技術(shù)兵器的研制與應(yīng)用，但高技術(shù)兵器研制的巨大投資與可能裝備間的矛盾也日益尖銳。雖然高技術(shù)兵器是打贏戰(zhàn)爭的必要條件，但其性能的發(fā)揮還有賴于交戰(zhàn)雙方各種力量體系間的對(duì)抗。任何武器系統(tǒng)，其功能都是為了擊毀目標(biāo)，因而提高現(xiàn)代武器系統(tǒng)全天候作戰(zhàn)能力及其命中精度，是現(xiàn)代武器系統(tǒng)設(shè)計(jì)和研制的重要任務(wù)之一。火控系統(tǒng)的仿真研究因其靈活性好、費(fèi)用低等特點(diǎn)而得到越來越多的有關(guān)專家學(xué)者的重視并取得了很大的發(fā)展。虛擬現(xiàn)實(shí)是一種綜合計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)、多媒體技術(shù)、傳感器技術(shù)、顯示技術(shù)以及仿真技術(shù)等多種學(xué)科而發(fā)展起來的90年代計(jì)算領(lǐng)域的最新技術(shù)，它為火控系統(tǒng)的仿真研究開辟了新天地。

虛擬現(xiàn)實(shí)與仿真
多媒體是仿真技術(shù)的重要手段之一。多媒體技術(shù)利用計(jì)算機(jī)綜合組織、處理和操作多種媒體信息(如圖形、圖像、聲音、文字等)，它雖然具有多種媒體的支持，但在感知范圍上卻沒有VR廣泛。其表現(xiàn)形式也是二維的，因此，它的存在感和交互性也不如VR優(yōu)越。目前一般應(yīng)用軟件中所說的多媒體，實(shí)際在表現(xiàn)上都是視覺和聽覺媒體的組合。建立在多媒體等技術(shù)之上的虛擬現(xiàn)實(shí)，縮短了人類與機(jī)器之間的距離，改善了人與他所處環(huán)境相互交流信息的方式，縮短了信息傳遞的路徑。因此我們可以說，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是多媒體技術(shù)的頂峰，也是人機(jī)接口技術(shù)的最后堡壘。

計(jì)算機(jī)仿真(CS)是一門利用計(jì)算機(jī)軟件模擬真實(shí)環(huán)境進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)的技術(shù)。從模擬真實(shí)環(huán)境這一點(diǎn)看，CS技術(shù)與VR技術(shù)有一定的相似性，但是在多感知性方面，當(dāng)前的CS技術(shù)原則上以視覺和聽覺為主；在存在感方面，CS基本上將用戶視為旁觀者，其可視場景不隨用戶視點(diǎn)的變化而變化，用戶沒有身臨其境的感覺；在交互性方面，CS一般不強(qiáng)調(diào)交互的實(shí)時(shí)性。

VR是一種由計(jì)算機(jī)綜合的虛擬環(huán)境，它能讓參與者體驗(yàn)或控制某些虛擬的事件，并可同其他參與者發(fā)生交互作用。VR技術(shù)也是一門系統(tǒng)性技術(shù)，它將系統(tǒng)的所有組成部分作為一個(gè)整體來考慮，并對(duì)系統(tǒng)整體性能進(jìn)行全局優(yōu)化，因此，VR技術(shù)最適合于系統(tǒng)仿真，是仿真技術(shù)的發(fā)展方向。

虛擬現(xiàn)實(shí)與仿真技術(shù)在武器系統(tǒng)中的應(yīng)用
計(jì)算機(jī)仿真是在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)得到足夠的定義，并存在描述系統(tǒng)預(yù)期表現(xiàn)的計(jì)算方法的情況下，由計(jì)算機(jī)推演的分析過程。傳統(tǒng)的仿真技術(shù)存在許多不盡人意之處：一是復(fù)雜系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型往往涉及許多領(lǐng)域的專門知識(shí)，難以建立；二是仿真結(jié)果大多是對(duì)系統(tǒng)各種特性的統(tǒng)計(jì)數(shù)字，難于理解。由于用戶不了解系統(tǒng)仿真的內(nèi)部機(jī)理，因此仿真結(jié)果也難以贏得用戶的信任。大量事實(shí)證明，人類對(duì)基于圖像、聲音等感官信息的理解能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于數(shù)字和文字等抽象信息的理解能力。把虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)引入作戰(zhàn)系統(tǒng)仿真的各個(gè)階段，將使模型的建立和驗(yàn)證更加方便。它能逼真地顯示虛擬戰(zhàn)場和作戰(zhàn)過程，供軍事專家制定合適的作戰(zhàn)方案，還能模擬決策的過程，向用戶解釋系統(tǒng)的行為機(jī)制，受到作戰(zhàn)指揮人員的普遍歡迎。

現(xiàn)代化戰(zhàn)爭的明顯發(fā)展趨勢是：在高層決策制定過程中越來越強(qiáng)調(diào)仿真的運(yùn)用。當(dāng)前對(duì)國防系統(tǒng)分析的發(fā)展能產(chǎn)生變革作用的一種新技術(shù)，就是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與分布式網(wǎng)絡(luò)交互作用仿真。它包括：

虛擬化的武器系統(tǒng)、戰(zhàn)場環(huán)境和作戰(zhàn)過程仿真。按照某種武器裝備或某一戰(zhàn)役的真實(shí)戰(zhàn)場環(huán)境(包括地形、地物、空情、海情、氣象、兵力和武器裝備情況)生成虛擬武器和虛擬戰(zhàn)場，讓有關(guān)人員在這種虛擬環(huán)境下參與新武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)試驗(yàn)和演練，或者按照既定的作戰(zhàn)方案和演化規(guī)則打一場虛擬戰(zhàn)爭，用來檢驗(yàn)新武器的作戰(zhàn)性能。

用VR技術(shù)設(shè)計(jì)新的作戰(zhàn)系統(tǒng)。按照真實(shí)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案建造一個(gè)虛擬化的原型系統(tǒng)，然后把該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者、使用者和試驗(yàn)人員聚集到一起，讓他們在這個(gè)虛構(gòu)的系統(tǒng)面前進(jìn)行交互式操作，共同探討真實(shí)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想、戰(zhàn)術(shù)性能和作戰(zhàn)方法，從中發(fā)現(xiàn)潛在的問題，幫助設(shè)計(jì)者對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行修改，為新系統(tǒng)的工程化提供可靠的技術(shù)依據(jù)。

虛擬化的電子信息綜合集成研討廳。按照真實(shí)的作戰(zhàn)指揮場所生成虛擬的作戰(zhàn)指揮機(jī)構(gòu)，然后使用遙控技術(shù)把整個(gè)戰(zhàn)位上的指揮人員和各個(gè)戰(zhàn)場的情況集成到這個(gè)研討廳內(nèi)，讓決策者在這個(gè)虛擬的環(huán)境中共同進(jìn)行戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)的研究，預(yù)測其效果，評(píng)估其效能，檢討其缺陷，啟發(fā)新的作戰(zhàn)指揮思想。

采用分布式體系結(jié)構(gòu)的虛擬戰(zhàn)場技術(shù)能為武器裝備研制、作戰(zhàn)試驗(yàn)、戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)研究和人員培訓(xùn)提供極有價(jià)值而又節(jié)約開支的實(shí)踐戰(zhàn)場。

• 信息采集：系統(tǒng)采用戰(zhàn)場文書采集方式，直接從作戰(zhàn)現(xiàn)場獲取有關(guān)數(shù)據(jù)，避免人工過濾造成的失真。
   
• 作戰(zhàn)模擬：對(duì)無法采集的數(shù)據(jù)，則通過作戰(zhàn)模型，在戰(zhàn)術(shù)原則指導(dǎo)下，使用VR技術(shù)來模擬生成，供指揮員查詢和仿真應(yīng)用。
   
• 決策支持：通過虛擬技術(shù)建立虛擬的戰(zhàn)區(qū)地形、氣象、戰(zhàn)場態(tài)勢以及雙方實(shí)力對(duì)比，為指揮員提供決策依據(jù)。
   
• 輔助決策：指揮員在虛擬現(xiàn)實(shí)中進(jìn)行交互操作，虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)根據(jù)輸入的作戰(zhàn)方案和摧毀概率進(jìn)行演示，并向指揮員推薦具體的作戰(zhàn)方案。
   
• 決策評(píng)估：通過虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)對(duì)指揮員制定的各種作戰(zhàn)方案進(jìn)行定性和定量分析，提出合理的評(píng)估意見，并給出解釋。
  
  在美國武裝部隊(duì)的各兵種中，美國海軍和空軍對(duì)強(qiáng)有力的VR系統(tǒng)的研究較為積極。美國空軍航空系統(tǒng)分公司(ASD)采用有經(jīng)驗(yàn)的目視耦合飛機(jī)系統(tǒng)模擬器接口，重點(diǎn)開發(fā)具有綜合通信的微型計(jì)算機(jī)圖形，用于研究未來戰(zhàn)斗機(jī)。
  
  分布式VR系統(tǒng)是將不同的用戶(參與者)連接在一起，共享同一個(gè)虛擬空間，使用戶協(xié)同工作達(dá)到一個(gè)更高的境界。分布式VR的基礎(chǔ)是分布交互模擬(DIS)。

  這些分布式節(jié)點(diǎn)通過局域和廣域計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(LAN和WAN)連接在一起。虛擬飛機(jī)執(zhí)行器“actor”的實(shí)質(zhì)是一組離散的過程，每個(gè)“actor”負(fù)責(zé)系統(tǒng)的一種功能，它可以是與環(huán)境數(shù)據(jù)庫交互操作的單個(gè)進(jìn)程或一組進(jìn)程。它可用于模擬虛擬環(huán)境的構(gòu)件或用作與真實(shí)環(huán)境的接口。每個(gè)“actor”可用在模擬虛擬環(huán)境中協(xié)同工作，并享用相同的全局?jǐn)?shù)據(jù)。采用仿真網(wǎng)絡(luò)可使多個(gè)操作者各在異地共同參與同一場景的變化，還可仿真天氣、地形等條件的變化，再加上通信和聲音處理，使操作者產(chǎn)生“身臨其境”的感覺。

  結(jié)束語
  許多國家都在積極進(jìn)行著VR的開發(fā)與運(yùn)用，目前已有不少實(shí)際成果，如美國的高級(jí)研究設(shè)計(jì)局與陸軍聯(lián)合開發(fā)的SIMNET，德國的虛擬空間測試平臺(tái)，瑞典的DIVE分布式虛擬交互環(huán)境等等。在我國，VR技術(shù)的研究才剛剛起步，VR的實(shí)際應(yīng)用還不多。因此，抓住機(jī)遇，發(fā)展我國的VR技術(shù)是非常必要的。