虛擬現(xiàn)實(Virtual Reality，簡稱VR)是近年來出現(xiàn)的高新技術(shù)，也稱靈境技術(shù)或人工環(huán)境。虛擬現(xiàn)實是利用電腦模擬產(chǎn)生一個三維空間的虛擬世界，提供使用者關(guān)于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，讓使用者如同身歷其境一般，可以及時、沒有限制地觀察三度空間內(nèi)的事物。

　　近年來，軍用仿真技術(shù)的發(fā)展尤為迅猛，主要表現(xiàn)為：武器系統(tǒng)仿真已經(jīng)從武器系統(tǒng)研制的局部階段仿真發(fā)展到全生命周期仿真;多武器平臺體系對抗仿真已經(jīng)成為武器裝備發(fā)展規(guī)劃及計劃制訂的依據(jù);體系對抗仿真已成為打贏高技術(shù)條件下局部戰(zhàn)爭的戰(zhàn)法研究及大規(guī)模部隊訓(xùn)練必不可少的手段。

　　虛擬戰(zhàn)場環(huán)境采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)使受訓(xùn)者在視覺和聽覺上真實體驗戰(zhàn)場環(huán)境、熟悉將作戰(zhàn)區(qū)域的環(huán)境特征。用戶通過必要的設(shè)備可與虛擬環(huán)境中的對象進行交互作用、相互影響，從而產(chǎn)生“沉浸”于等同真實環(huán)境的感受和體驗。虛擬戰(zhàn)場環(huán)境的實現(xiàn)方法可通過相應(yīng)的三維戰(zhàn)場環(huán)境圖形圖像庫，包括作戰(zhàn)背景、戰(zhàn)地場景、各種武器裝備和作戰(zhàn)人員等。通過背景生成與圖像合成創(chuàng)造一種險象環(huán)生、幾近真實的立體戰(zhàn)場環(huán)境。使演練者“真正”進入形象逼真的戰(zhàn)場。從而可以增強受訓(xùn)者的臨場感覺，大大提高訓(xùn)練質(zhì)量。

　　虛擬軍事演習(xí)系統(tǒng)可以任意增加聯(lián)合演習(xí)的次數(shù)。這樣便于作戰(zhàn)方案與理論的研究。傳統(tǒng)的實兵演習(xí)周期長、耗費大，如果借助虛擬軍事演習(xí)系統(tǒng)進行訓(xùn)練，就可以較小的代價、較短的時間實施大規(guī)模戰(zhàn)區(qū)、戰(zhàn)略級演習(xí)，并可通過多次演習(xí)或一次演習(xí)多種方案，發(fā)現(xiàn)、解決實戰(zhàn)中可能出現(xiàn)的問題。進行指揮員訓(xùn)練利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，根據(jù)偵察情況資料合成出戰(zhàn)場全景圖，讓受訓(xùn)指揮員通過傳感裝置觀察雙方兵力部署和戰(zhàn)場情況，以便判斷敵情，定下正確決心。例如美國海軍開發(fā)的“虛擬艦艇作戰(zhàn)指揮中心”就能逼真地模擬與真的艦艇作戰(zhàn)指揮中心幾乎完全相似的環(huán)境，生動的視覺、聽覺和觸覺效果，使受訓(xùn)軍官沉浸于“真實的”戰(zhàn)場之中。虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以使相距幾千公里的士兵與作戰(zhàn)指揮人員在網(wǎng)絡(luò)上進行對抗作戰(zhàn)演習(xí)和訓(xùn)練，效果如同在真實的戰(zhàn)場上一樣。

　　軍事仿真包括武器技術(shù)仿真、武器系統(tǒng)仿真以及作戰(zhàn)仿真等,已經(jīng)在軍隊訓(xùn)練、武器裝備研制、作戰(zhàn)指揮和規(guī)劃計劃等方面發(fā)揮重要作用,成為國防領(lǐng)域的一項關(guān)鍵技術(shù)。進入20世紀(jì)90年代以來,發(fā)達國家軍隊普遍面臨作戰(zhàn)方式變化和國防預(yù)算縮減的雙重壓力,而軍事仿真以其在一系列局部戰(zhàn)爭特別是海灣戰(zhàn)爭中發(fā)揮的有效作用和相對低廉的成本,更加引起各國政府的普遍重視。

　　軍用仿真技術(shù)包括幾個方面：

　　1. 建模技術(shù) 它是仿真技術(shù)的核心和基礎(chǔ)。

　　2. 硬件技術(shù) 仿真系統(tǒng)的硬件包括計算機和各種物理效應(yīng)設(shè)備。

　　3. 軟件技術(shù) 包括仿真支撐軟件等。它使模型和硬件得以有機結(jié)合。

　　4. 用戶界面技術(shù) 用戶界面是人與仿真世界交流的途徑,在軍事仿真系統(tǒng)中的主要目標(biāo)是實現(xiàn)直觀分析和真實逼真的訓(xùn)練環(huán)境。虛擬現(xiàn)實(VR)成為作戰(zhàn)仿真界面設(shè)計方面的熱點。

　　5. 網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 網(wǎng)絡(luò)在大規(guī)模逼真作戰(zhàn)仿真系統(tǒng)中的作用是使各種軍用仿真設(shè)施能夠?qū)崿F(xiàn)資源共享。

　　軍事仿真技術(shù)的實際應(yīng)用：

　　1. 部隊訓(xùn)練仿真模擬

　　訓(xùn)練仿真模擬是一種物理模擬技術(shù)的應(yīng)用。它主要是通過模擬實車、實兵或?qū)崙?zhàn)環(huán)境,如目前使用較多的駕駛模擬仿真系統(tǒng)、多用途復(fù)合激光作戰(zhàn)仿真系統(tǒng)等,來培養(yǎng)單兵或小范圍作戰(zhàn)編組的作戰(zhàn)技能。這些仿真系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和逼真性得到了很大的提高,圖像的仿真程度也已經(jīng)與實物、實景相差無幾。特別是訓(xùn)練仿真系統(tǒng)具有在危險小、消耗低的條件下訓(xùn)練出較強作戰(zhàn)技能部隊的特點,因此受到世界各國軍隊的極大重視。通過在模擬實驗室里進行訓(xùn)練,部隊可無須進行實際操作就能理解現(xiàn)代戰(zhàn)爭的概念和流程,士兵在戰(zhàn)前就可確切知道他要完成什么樣的任務(wù),從而提高完成任務(wù)的能力和增強完成任務(wù)的信心。而且,分散在各地的部隊無須集中就能通過模擬器材一起訓(xùn)練。從排到營的機械化分隊可演練協(xié)同作戰(zhàn),攻擊機可演練從不同基地起飛執(zhí)行同一任務(wù),艦只可演練相互間的配合和策應(yīng),特種作戰(zhàn)部隊可反復(fù)演練預(yù)定作戰(zhàn)任務(wù)中的每個細(xì)節(jié)。此外,仿真模擬演練可在一定程度上代替大規(guī)模實兵演習(xí),節(jié)省大筆經(jīng)費。

　　在部隊訓(xùn)練方面,模擬仿真技術(shù)同樣大有用武之地。目前,外軍的虛擬現(xiàn)實訓(xùn)練技術(shù)已發(fā)展到相當(dāng)水平。到上世紀(jì)80年代末,美國陸軍訓(xùn)練士兵還是采用野戰(zhàn)訓(xùn)練和模擬訓(xùn)練兩種方法。野戰(zhàn)訓(xùn)練的主要問題是燃料、消耗大,場地、安全都有困難,組織大規(guī)模演習(xí)費時又費力,模擬訓(xùn)練所用的模擬器可能比它所模擬的真實裝備還要貴。為了解決部隊訓(xùn)練問題,美國國防部高級研究計劃局1983年開始實施模擬器聯(lián)網(wǎng)計劃,把分散在各地的訓(xùn)練器用計算機聯(lián)成網(wǎng)絡(luò),形成分布式交互仿真,實現(xiàn)異地聯(lián)通與互操作。

　　美軍已研制的虛擬現(xiàn)實模擬系統(tǒng)可以在視覺、聽覺和觸覺等方面逼真地顯現(xiàn)未來戰(zhàn)爭可能出現(xiàn)的各種情況,可以使沒有打過仗的指揮官身臨其境般地體驗戰(zhàn)爭,可以使駐扎在世界各地的部隊通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)同時演練同一戰(zhàn)場,可以在同一模擬系統(tǒng)上演練在不同國家、不同地形、不同氣候,與不同作戰(zhàn)對象的各種戰(zhàn)爭行動。如美海軍陸戰(zhàn)隊的模擬網(wǎng)絡(luò)可將分布在全球執(zhí)行各種任務(wù)的陸戰(zhàn)隊特遣隊司令部聯(lián)接起來。一支遠征部隊陸戰(zhàn)營可與4800公里之外的另一支遠征部隊的團級司令部進行諸軍兵種聯(lián)合演練。在美國肯塔基州克斯堡的乘車作戰(zhàn)實驗室里,坦克駕駛員不必離開房間,就可操縱“艾布拉姆斯”坦克模擬器穿森林,過雪地,開上一節(jié)列車。駕駛員甚至能感受到實戰(zhàn)環(huán)境中的聲音、氣味和碰撞。使用這種模擬器,可使受訓(xùn)者在一小時內(nèi)獲得比6個月實車駕駛還要多的經(jīng)驗。

　　據(jù)報道,在海灣戰(zhàn)爭前的臨戰(zhàn)作戰(zhàn)訓(xùn)練中,美軍飛機、坦克、裝甲車輛均使用了模擬器材,只有一名飛行員在訓(xùn)練中打了實彈。以往坦克打一發(fā)實彈需要花費1800美元,而用模擬器材訓(xùn)練卻可大大節(jié)約武器裝備的磨損和消耗,還可保證人身安全。

　　2. 作戰(zhàn)仿真模擬

　　一般而言,作戰(zhàn)模擬可分為實地軍事演習(xí)、現(xiàn)場實驗、沙盤作業(yè)、圖上作業(yè)、戰(zhàn)爭對策、計算機模擬等幾種類型。采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)不僅為研究戰(zhàn)爭提供了科學(xué)的方法,使研究的進程更加逼真、更加接近于實戰(zhàn),實現(xiàn)作戰(zhàn)過程的仿真模擬,而且使研究的結(jié)果更加可信,從而有利于提高指揮藝術(shù)和作戰(zhàn)技能。計算機作戰(zhàn)模擬是把對抗的全過程結(jié)構(gòu)組成和大部分規(guī)定事先編人計算機程序,然后用計算機語言描述戰(zhàn)斗過程,并用計算機進行處理的一種新型模擬方法。

　　通過計算機作戰(zhàn)模擬,不僅可以在嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)基礎(chǔ)上對新的作戰(zhàn)理論原則、作戰(zhàn)行動規(guī)則進行多方位的論證,并通過模擬對抗,計算各軍、兵種部隊的攻防作戰(zhàn)能力,經(jīng)過比較挑出最佳作戰(zhàn)方案,而且可以使指揮員置于陸、海、空、天、電五維全方位的作戰(zhàn)空間,從而擺脫二維空間的思維枷鎖,使指揮藝術(shù)得到更充分的發(fā)揮,事實上,“沙漠盾牌”作戰(zhàn)計劃的藍本就是出自“內(nèi)部觀察90”的計算機模擬演習(xí)。

　　采用計算機進行作戰(zhàn)仿真模擬,無須調(diào)動一兵一車就可以上演出一幕幕威武雄壯的戰(zhàn)爭活劇,因此備受各國軍隊的青睞。目前,美國國防大學(xué)已為軍官開設(shè)了軍事政治課程以及聯(lián)合與合成作戰(zhàn)模擬課程。美三軍主要作戰(zhàn)中心每年都要接待各類高級指揮和參謀人員進行作戰(zhàn)模擬訓(xùn)練。為了統(tǒng)一建模方法和統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式,美陸軍部推行了作戰(zhàn)模型改進計劃,設(shè)想在一個統(tǒng)一的管理機構(gòu)下建立一個具有層次結(jié)構(gòu)的陸軍作戰(zhàn)模擬系列,將陸軍各兵種的作戰(zhàn)模型全部納入這個體系中,以培養(yǎng)適應(yīng)未來戰(zhàn)爭需要的陸軍軍官,而俄軍條令也規(guī)定,團以上作戰(zhàn)計劃的制訂必須經(jīng)過計算機模擬鑒定。當(dāng)前,計算機模擬正在被越來越多國家的軍隊視為作戰(zhàn)計劃制訂的必要環(huán)節(jié)。

　　3. 指揮決策仿真模擬

　　虛擬現(xiàn)實技術(shù)運用于指揮決策模擬,主要是輔助指揮員進行決策和指揮作戰(zhàn)。指揮員不僅能夠在虛擬的戰(zhàn)場上空飛行,視察傳感設(shè)備對敵方兵力部署等敵情、戰(zhàn)情的感知情況,而且還能看見位于敵方觀察點的部隊,通過多方位的觀察,可以進一步了解敵人當(dāng)前的意圖,更清楚地展現(xiàn)我方智能搜索設(shè)備的盲區(qū)(如雷達盲區(qū))、電臺配置的具體細(xì)節(jié)、通信節(jié)點部署的實際地理環(huán)境特點等。此外,運用建立在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上的分布式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng),還可以建立諸軍兵種合成指揮系統(tǒng)。在戰(zhàn)爭決策模擬中,利用大規(guī)模并行處理機的建模和模擬仿真技術(shù),可以精確地再現(xiàn)戰(zhàn)區(qū)作戰(zhàn)態(tài)勢,逼真地模擬戰(zhàn)場環(huán)境,并精確地預(yù)見未來戰(zhàn)術(shù)、戰(zhàn)略上的發(fā)展態(tài)勢,從而能夠為指揮決策提供盡可能接近實際的戰(zhàn)場情況,使指揮員能夠正確地指揮作戰(zhàn)和進行戰(zhàn)略決策。

　　4. 信息網(wǎng)絡(luò)虛擬(欺騙)戰(zhàn)

　　信息網(wǎng)絡(luò)虛擬(欺騙)戰(zhàn)是以計算機成像、電子顯示、話音識別和合成、傳感等技術(shù)為基礎(chǔ)實施的信息欺騙。它通過信息網(wǎng)絡(luò)某一節(jié)點,把己方計算機與對方聯(lián)網(wǎng),或戰(zhàn)前通過各種途徑將虛擬現(xiàn)實技術(shù)植入敵方的指揮控制信息系統(tǒng)中,把己方的虛擬信息即假情報、假決心、假部署傳輸給敵方,迷惑敵人,誘敵判斷失誤向敵指揮官和士兵發(fā)布敵方軍官假命令,使敵聽命是從,改變敵方指揮官的作戰(zhàn)意圖,使敵軍事行動陷入混亂。這種戰(zhàn)法能使敵方在三維聲像環(huán)境中,看到酷似實物的立體交戰(zhàn)圖像,使敵方產(chǎn)生錯覺,增大了欺騙的真實性。由于虛擬現(xiàn)實技術(shù)在軍事上能把接受者投放到一種逼真的、為作戰(zhàn)而設(shè)置的現(xiàn)實中,可以模擬未來戰(zhàn)場各種復(fù)雜情況,從而使敵改變決心和部署。1994年4月,隨著美軍第一支數(shù)字化部隊的建立,美軍就開始著手運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行模擬對抗性演習(xí),并專門成立了虛擬現(xiàn)實技術(shù)欺騙戰(zhàn)研究小組,由其具體負(fù)責(zé)技術(shù)研制和試驗。

　　數(shù)虎圖像可以為軍事模擬仿真系統(tǒng)提供以下解決解決方案 ：

　　1、軍事沙盤 電子沙盤：沿海作戰(zhàn)環(huán)境虛擬仿真分析系統(tǒng)、沿海作戰(zhàn)環(huán)境虛擬仿真輔助決策系統(tǒng);邊境地區(qū)數(shù)字化作戰(zhàn)環(huán)境分析系統(tǒng)、邊境地區(qū)數(shù)字化作戰(zhàn)環(huán)境分析決策系統(tǒng);三維實景兵要地志、城市防空虛擬仿真指揮系統(tǒng);

　　2、戰(zhàn)場環(huán)境模擬系統(tǒng)：三維軍事地形圖集(含景觀地貌)、三維實景作戰(zhàn)模擬仿真系統(tǒng);

　　3、指揮決策仿真模擬：軍、師、團指揮訓(xùn)練三維模擬仿真系統(tǒng)，數(shù)字邊疆作戰(zhàn)環(huán)境分析決策系統(tǒng);

　　4、新式武器與裝備的研制和應(yīng)用、武器拆卸、新武器威力模擬等;

　　5、作戰(zhàn)訓(xùn)練與人才培養(yǎng)方面：模擬操作、模擬演示、模擬駕駛等仿真訓(xùn)練系統(tǒng)。