增强现实技术在战场上的应用

纵 横
增强现实技术在战场上的应用
张 申 季自力 王文华
增强现实技术作为一项重要的颠覆性技术，目前在很多领域的实际应用上已经取得令人瞩目的成果。

随着基础研究和应用研究的日趋深入与成熟，增强现实技术在战场上将得到更广泛的运用，产生重要且深远的影响。

真实和虚拟的无缝集成增强现实是一门新兴的技术领域，它是在虚拟现实的基础上发展变化而来的。

对增强现实技术的研究，最早可以追溯至1968年美国麻省理工学院研制出的世界上第一台采用阴极射线管的光学透明头戴式显示器。

这种显示器用于实时显示计算机生成的图形，在这项研究的基础上，此后的头戴显示器在飞机、地面车辆以及舰只训练方面都发挥了重要作用。

2012年谷歌眼镜的推出以及2015年微软展示的HoloLens增强现实设
备，激发了全球增强现实技术研发
与应用的新热潮。

增强现实技术作为一门交叉学
科，是建立在多个学科基础上的技
术，是一种实时计算摄影机影像的
位置及角度并加上相应图像的技
术，是将计算机生成的虚拟图像实
时实地、动态地融合到用户所看到
的真实环境中的新一代信息技术，
它包含了多媒体、三维建模、实时
视频显示及控制、多传感器融合、
实时跟踪及注册、场景融合等新技
术与新手段，目标是在屏幕上把虚
拟世界套在现实世界并进行互动。

这种技术1990年提出，随着随身电
子产品CPU运算能力的提升，增强
现实的用途越来越广。

更进一步说，增强现实技术
是一种将真实世界信息和虚拟世
界信息无缝集成的新技术，是把
原本在现实世界的一定时间空间
范围内很难体验到的实体信息（视
觉信息、声音、味道、触觉等），通
过电脑等科学技术，模拟仿真后
再叠加，将虚拟的信息应用到真实
世界，被人类感官所感知，从而达
到超越现实的感官体验。

增强现
实技术是对现实场景进行补充，它
并不能完全取代现实场景，通过
虚拟环境与真实环境的有机融合，
可以增强用户对真实环境的理解
和感受，以此来达到“增强现实”
的效果。

增强现实技术的主要优势在
于，通过真实世界和虚拟世界的相
互结合，使真实世界在一定程度上
得到增加与加强，从而以一种全新
的方式，大幅提升人们认知和改造
真实世界的能力，出现了从“人适
应世界”到“世界适应人”的重大
变化。

增强现实技术有3个主要特
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军事文摘
相比于增强现实技术，虚拟现实技术旨在创造一个全新的虚拟世界
电影中的增强现实技术
利用增强现实技术，可以大幅提升单兵作战能力2019.06
军事文摘
技术，使得异地、多人可以实时互动，沟通交流战场工程设施设计的思想与理念，改进战场工程设施的设计方案；三是可将战场工程设施模型及各种可能的设计方案融合在一起，显示给战场工程设施的设计人员，战场工程设施的设计人员可以通过增强现实系统，全面比较各种设计方案，而且能够将修改意见直接反映到战场工程设施模型上；四是可为用户提供先期演示，让用户和战场工程设施的设计人员同时进入虚实结合的环境中操作，检验工程设计方案及其操作的合理性；五是将标准工作流程指南准确地显示给建设施工单位，大幅提高战场工程设施建设的效率。

战场环境增强显示 将增强现实技术运用于战场环境显示，主要是通过在真实环境中融合虚拟物体，不仅能向战场工程设施的设计和施工人员显示真实的场景，而且还能够通过增加虚拟物体，强调肉眼无法看见的环境信息，进而增强真实场景的显示，真正实现时所在地点的地理数据等重要军事数据。

战场建设现场控制 将增强现实技术运用于战场建设的现场控制，主要体现在三个方面：一是应用增强现实技术，可使战场建设管理人员实时掌握战场工程设施和施工队伍的情况，可以及时做出管理决策。

二是应用于战场网系中，可以使作战人员同时观看、讨论战场工程以及与虚拟场景交互，实现整个战场工程信息的高度共享。

三是将增强现实系统应用于多用户、多终端协同工作，可为各用户、终端建立一个共享的、可理解的虚拟空间，允许各用户、终端共享信息、实时交流互动。

作战人员训练演练 将增强现实技术运用于作战人员训练中，有助于创新培训方法，加大训练实战化程度。

应用基于增强现实技术的训练系统，能够构建一种极为逼真的实战化训练环境，受训人员通过随身携带的增强现实系统，不仅可以看到真实的训练场景，而且可以
增强现实技术在诸如飞行器的研制与开发等领域具有广泛的应用。