現(xiàn)代局部戰(zhàn)爭表明，高技術兵器在局部戰(zhàn)爭中發(fā)揮著愈來愈重要的作用，世界各國都在進行高技術兵器的研制與應用，但高技術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抗。任何武器系統(tǒng)，其功能都是為了擊毀目標，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)設計和研制的重要任務之一。火控系統(tǒng)的仿真研究因其靈活性好、費用低等特點而得到越來越多的有關專家學者的重視并取得了很大的發(fā)展。虛擬現(xiàn)實是一種綜合計算機圖形技術、多媒體技術、傳感器技術、顯示技術以及仿真技術等多種學科而發(fā)展起來的90年代計算領域的最新技術，它為火控系統(tǒng)的仿真研究開辟了新天地。
虛擬現(xiàn)實與仿真
多媒體是仿真技術的重要手段之一。多媒體技術利用計算機綜合組織、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。目前一般應用軟件中所說的多媒體，實際在表現(xiàn)上都是視覺和聽覺媒體的組合。建立在多媒體等技術之上的虛擬現(xiàn)實，縮短了人類與機器之間的距離，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)實技術是多媒體技術的頂峰，也是人機接口技術的最后堡壘。
計算機仿真(CS)是一門利用計算機軟件模擬真實環(huán)境進行科學實驗的技術。從模擬真實環(huán)境這一點看，CS技術與VR技術有一定的相似性，但是在多感知性方面，當前的CS技術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一般不強調交互的實時性。
VR是一種由計算機綜合的虛擬環(huán)境，它能讓參與者體驗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技術也是一門系統(tǒng)性技術，它將系統(tǒng)的所有組成部分作為一個整體來考慮，并對系統(tǒng)整體性能進行全局優(yōu)化，因此，VR技術最適合于系統(tǒng)仿真，是仿真技術的發(fā)展方向。
虛擬現(xiàn)實與仿真技術在武器系統(tǒng)中的應用
計算機仿真是在系統(tǒng)結構得到足夠的定義，并存在描述系統(tǒng)預期表現(xiàn)的計算方法的情況下，由計算機推演的分析過程。傳統(tǒng)的仿真技術存在許多不盡人意之處：一是復雜系統(tǒng)的數(shù)學模型往往涉及許多領域的專門知識，難以建立；二是仿真結果大多是對系統(tǒng)各種特性的統(tǒng)計數(shù)字，難于理解。由于用戶不了解系統(tǒng)仿真的內部機理，因此仿真結果也難以贏得用戶的信任。大量事實證明，人類對基于圖像、聲音等感官信息的理解能力遠遠大于數(shù)字和文字等抽象信息的理解能力。把虛擬現(xiàn)實技術引入作戰(zhàn)系統(tǒng)仿真的各個階段，將使模型的建立和驗證更加方便。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調仿真的運用。當前對國防系統(tǒng)分析的發(fā)展能產(chǎn)生變革作用的一種新技術，就是虛擬現(xiàn)實技術與分布式網(wǎng)絡交互作用仿真。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，用來檢驗新武器的作戰(zhàn)性能。
用VR技術設計新的作戰(zhàn)系統(tǒng)。按照真實系統(tǒng)的設計方案建造一個虛擬化的原型系統(tǒng)，然后把該系統(tǒng)的設計者、使用者和試驗人員聚集到一起，讓他們在這個虛構的系統(tǒng)面前進行交互式操作，共同探討真實系統(tǒng)的設計思想、戰(zhàn)術性能和作戰(zhàn)方法，從中發(fā)現(xiàn)潛在的問題，幫助設計者對設計方案進行修改，為新系統(tǒng)的工程化提供可靠的技術依據(jù)。
虛擬化的電子信息綜合集成研討廳。按照真實的作戰(zhàn)指揮場所生成虛擬的作戰(zhàn)指揮機構，然后使用遙控技術把整個戰(zhàn)位上的指揮人員和各個戰(zhàn)場的情況集成到這個研討廳內，讓決策者在這個虛擬的環(huán)境中共同進行戰(zhàn)略、戰(zhàn)術的研究，預測其效果，評估其效能，檢討其缺陷，啟發(fā)新的作戰(zhàn)指揮思想。
采用分布式體系結構的虛擬戰(zhàn)場技術能為武器裝備研制、作戰(zhàn)試驗、戰(zhàn)略戰(zhàn)術研究和人員培訓提供極有價值而又節(jié)約開支的實踐戰(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)場獲取有關數(shù)據(jù)，避免人工過濾造成的失真。
- 作戰(zhàn)模擬：對無法采集的數(shù)據(jù)，則通過作戰(zhàn)模型，在戰(zhàn)術原則指導下，使用VR技術來模擬生成，供指揮員查詢和仿真應用。
- 決策支持：通過虛擬技術建立虛擬的戰(zhàn)區(qū)地形、氣象、戰(zhàn)場態(tài)勢以及雙方實力對比，為指揮員提供決策依據(jù)。
- 輔助決策：指揮員在虛擬現(xiàn)實中進行交互操作，虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)根據(jù)輸入的作戰(zhàn)方案和摧毀概率進行演示，并向指揮員推薦具體的作戰(zhàn)方案。
- 決策評估：通過虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)對指揮員制定的各種作戰(zhàn)方案進行定性和定量分析，提出合理的評估意見，并給出解釋。
在美國武裝部隊的各兵種中，美國海軍和空軍對強有力的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)驗的目視耦合飛機系統(tǒng)模擬器接口，重點開發(fā)具有綜合通信的微型計算機圖形，用于研究未來戰(zhàn)斗機。
分布式VR系統(tǒng)是將不同的用戶(參與者)連接在一起，共享同一個虛擬空間，使用戶協(xié)同工作達到一個更高的境界。分布式VR的基礎是分布交互模擬(DIS)。這些分布式節(jié)點通過局域和廣域計算機網(wǎng)絡(LAN和WAN)連接在一起。虛擬飛機執(zhí)行器“actor”的實質是一組離散的過程，每個“actor”負責系統(tǒng)的一種功能，它可以是與環(huán)境數(shù)據(jù)庫交互操作的單個進程或一組進程。它可用于模擬虛擬環(huán)境的構件或用作與真實環(huán)境的接口。每個“actor”可用在模擬虛擬環(huán)境中協(xié)同工作，并享用相同的全局數(shù)據(jù)。采用仿真網(wǎng)絡可使多個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。
結束語
許多國家都在積極進行著VR的開發(fā)與運用，目前已有不少實際成果，如美國的高級研究設計局與陸軍聯(lián)合開發(fā)的SIMNET，德國的虛擬空間測試平臺，瑞典的DIVE分布式虛擬交互環(huán)境等等。在我國，VR技術的研究才剛剛起步，VR的實際應用還不多。因此，抓住機遇，發(fā)展我國的VR技術是非常必要的。
