三维立体可视化作战仿真系统解决方案

Iloy

作战仿真实验室是一项重要的军事系统工程，在探索作战实验和部队实战演习里，都有着极其重要的地位和作用，它并不是传统意义上的技术型实验室，而是更着重于未来的“创新性”作战，并对新思想、新概念潜在的作战能力科学地做出评估。目前我军各军兵种根据自身的实际需求已经或正在建立各自的专项实验室，公司立足于运用高科技服务军事仿真实验室建设的指导思想，为客户提供视化仿真实验室的建设和改造方案，利用仿真和虚拟现实领域的最新技术及显示控制的领先科技，为作战仿真实验室提供先进的视觉环境和辅助设备，结合三维GIS系统形成层次清晰、技术先进、集散灵活、功能齐全的一体化作战实验室体系做出贡献。

方案特色：
模拟训练与评判在该应用系统中导调人员可设置不同的战场背景，给出不同的情况，而受训者则通过头戴式显示器、动作捕捉系统、数据手套或三维鼠标操作传感装置可做出或选择相应的战术动作，输入不同的处置方案，体验不同的作战效果，进而像参加实战一样，锻炼和提高技战术水平、快速反应能力和心理承受力。
与常规的训练方式相比较，作战仿真实验室具有环境逼真，“身临其境”感强、场景多变，训练针对性强和安全经济，可控制性强等特点。如美空军用虚拟现实技术研制的飞行训练模拟器，能产生视觉控制，能处理三维实时交互图形，且有图形以外的声音和触感，不但能以正常方式操纵和控制飞行器，还能处理虚拟现实中飞机以外的各种情况，如气球的威胁、导弹的发射轨迹等。

为诸军种联合虚拟演习建立一个“虚拟战场”，使参战双方同处其中，根据虚拟环境中的各种情况及其变化，实施“真实的”对抗演习。作战仿真系统可以任意增加联合演习的次数。这样便于作战方案与理论的研究。传统的实兵演习周期长、耗费大，如果借助作战仿真系统进行训练，就可以较小的代价、较短的时间实施大规模战区、战略级演习，并可通过多次演习或一次演习多种方案，发现、解决实战中可能出现的问题。
进行指挥员训练利用虚拟现实技术，根据侦察情况资料合成出战场全景图，让受训指挥员通过传感装置观察双方兵力部署和战场情况，以便判断敌情，定下正确决心。

在作战仿真实验室的虚拟作战环境中，可以使众多军事单位参与到作战模拟来中，而不受地域的限制，可大大提高了战役训练的效益；还可以评估武器系统的总体性能，启发新的作战思想。
方案核心：
作战仿真实验室采用虚拟现实技术使受训者在视觉和听觉上真实体验战场环境、熟悉将作战区域的环境特征。用户通过必要的设备可与虚拟环境中的对象进行交互作用、相互影响，从而产生“沉浸”于等同真实环境的感受和体验。
作战仿真实验室的实现方法可通。
系统集成：
作战仿真实验室系统分为硬件和软件两部分，硬件部分。
一、三维立体显示系统
三维立体显示系统是整个作战仿真实验室系统中最重要的3D/VR图形显示输出系统，其核心部分是工作站生成的高分辨率3D/VR场景以立体方式显示出来，让要交互的三维虚拟环境高度逼真地浮现于参与者的眼前，从而为VR用户提供一个团体式参与，集 体观看，具有高度临场感的投入型虚拟现实环境。通常有多种显示系统或设备，比如：三维立体投影系统、头戴显示器、立体显示器等。
1、三维立体投影系统
三维立体投影显示系统则是目前应用最为广泛的系统，因为虚拟现实技术要求应用系统具备沉浸性，而在这些所有的显示系统或设备中。
2、头戴式显示器
头戴式显示器又称数字头盔，是一种戴在头上的显示设备，佩戴方式类似于戴眼镜或者帽子的方式，它可以为用户提供高度沉浸感的立体显示环境，使用户完全沉浸于虚拟环境之中。
3、立体显示器
立体显示器有多中类型，最常用的有眼镜式立体显示器和裸眼立体显示器，两种都可以为用户提供逼真的立体效果，两种立体显示器的主要区别是眼镜式立体显示器需要观看者佩戴眼镜，而裸眼立体显示器不需要观看者佩戴任何设备。
二、3D实时交互系统
1、动作捕捉系统
英文Motion capture,简称Mocap。技术涉及尺寸测量、物理空间里物体的定位及方位测定等方面可以由计算机直接理解处理的数据。在运动物体的关键部位设置跟踪器，由Motion capture系统捕捉跟踪器位置，再经过计算机处理后得到三维空间坐标的数据。
2、空间位置追踪器
位置追踪器又称位置跟踪器，是指作用于空间跟踪与定位的装置，一般与其他VR设备结合使用，如：数据头盔、立体眼镜、数据手套等，使参与者在空间上能够自由移动、旋转，不局限于固定的空间位置。操作更加灵活、自如、随意。产品有六个自由度和三个自由度之分。
3、力反馈设备
力反馈设备利用机械表现出的反作用力，将虚拟环境中虚拟的力的数据通过力反馈设备表现出来，可以让用户身临其境地体验虚拟环境中的各种效果。 力反馈技术能将虚拟环境中的数据转化成用户可以感觉到的效果，例如道路上的颠簸或者转动方向盘感受到的反作用力，这些效果都是力反馈控制芯片“播放”出来的。
4、数据手套
在数据手套中设有弯曲传感器，可以把人手姿态准确实时地传递给虚拟环境，而且能够把与虚拟物体的接触信息反馈给操作者。使操作者以更加直接，更加自然，更加有效的方式与虚拟世界进行交互，大大增强了互动性和沉浸感。并为操作者提供了一种通用、直接的人机交互方式，特别适用于需要多自由度手模型对虚拟物体进行复杂操作的虚拟现实系统。
应用领域：
军事模拟训练、后勤保障、科学可视化、教学演示、 科普教育、展览展示、广告娱乐、虚拟仿真。

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