基于增强现实的射击训练仿真方法

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收稿日期：２０１２ — ０６ — １５
修回日期：２０１２ — ０８ — １９
作者简介：李勃（１９７７一），陕西宝鸡人，博士研究生。研究方向：武器系统仿真、分布交互式作战仿真。
实系统的总体结构如下页图ｌ所示。
嵌入信号采集模块获取火炮和武器射击信息，以此作为观瞄窗口驱动、射击精度仿真的依据；视
线控制模块采用软件的方法实现瞄准、视线及观察视角控制，并通过显示投影墙或加装了凹透镜的显
Ｖｏ１．３８．ＮＯ．７
火力与指挥控制
ＦｉｒｅＣｏｎ￣ｏｌ＆ＣｏｍｍａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ
第３８卷第７期
２０１３年７月
Ｊｕｌ，２０１３
文章编号：１００２ — ０６４０（２０１３）０７ — ０１６４ — ０４
基于增强现实的射击训练仿真方法
李勃，王辉（石家庄机械化步兵学院，石家庄０５００８３）
摘
要：不改变现有武器系统内部结构，不影响武器系统正常作战性能的前提下，以一定技术手段，将传感装置嵌
入到武器系统内部；通过瞄准及视线控制仿真、虚拟弹药仿真以及基于ＧＰＵ高分辨率战场环境仿真，实现高Ｉ临场感射
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈｏｕｔｃｈａｎｇｉｎｇｔｈｅｉｎｔｅｒｎａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄａｆｆｅｃｔｉｎｇｔｈｅｎｏｒｍａｌｆｉｇｈｔｉｎｇｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆｅｘｉｓｔｉｎｇｗｅａｐｏｎｓｙｓｔｅｍ，Ｐｕｔｔｈｅａｎｇｌｅｓｅｎｓｏｒｉｎｔｏｔｈｅｉｎｔｅｒｉｏｒ；Ｏｎｔｈｅｂａｓｅｏｆｗｈｉｃｈ，ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｔｈｅｉｄｅａａｂｏｕｔｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｓｐｅｃｔｓｓｕｃｈａｓｃｏｌｌｉｍａｔｏｒａｎｄｌｉｎｅｏｆｓｉｇｈｔｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ，ｖｉｒｔｕａｌａｍｍｏ，ｖｉｒｔｕａｌｂａｔｔｌｅｉｆｅｌｄＢａｓｅｄｏｎＧＰＵ．ＦｉｎａｌｌｙｃａｒｒｙｏｕｔｔｈｅｔｒａｉｎｉｎｇｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆＳｈｏｏｔｉｎｇｅｍｂｅｄｄｅｄｉｎｔｈｅａｃｔｕａｌｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ．
ＢａｓｅｄｏｎＡｕｇｕｍｅｎｔｅｄＲｅａｌｉｔｙ
ＬＩＢｏ．ＷＡＮＧＨｕｉ
（ＳｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇＭｅｃｎ，ｚｄＩｎｆａｎｔ，ｙＡｃａｄｅｍｙ，Ｓｈ￣ｉａｚｈｕｎｇａ０５００８３，Ｃｈｉ￣）
示器显示虚拟场景；虚拟战场模块提供高分辨率的
战场环境、射击目标仿真等；虚拟弹药模块根据武器控制信息完成弹药飞行轨迹与命中毁伤计算，并
提供相应视景显示。以上４个模块构成独立仿真终端可嵌入于实际武器系统中；并且不同的终端还可
优点，逐渐引起各国重视，开始应用于技术操作训练以及作战训练当中。
１系统结构及工作原理
本文以某型车载武器为例，仿真终端主要由嵌入信号采集模块、视线控制模块、虚拟弹药仿真模块、虚拟战场环境仿真模块４大部分组成。增强现
击模拟训练。关键词：增强现实，射击训练，ＧＰＵ
中图分类号：ＴＰ３９１．９文献标识码：Ａ
ＳｔｕｄｙｏｎＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆＳｈｏｏｔｉｎｇＴｒａｉｎｉｎｇ
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｕｇｍｅｎｔｅｄｒｅａｌｉｔｙ，ｓｈｏｏｔｉｎｇｔｒａｉｎｉｎｇ，ＧＰＵ
wk.baidu.com
引言
美国等西方国家，近年来致力于真实系统和虚拟现实系统相结合的混合仿真ＡＲ（ＡｕｇｍｅｎｔｅｄＲｅ — ａｌｉｔｙ，增强虚拟现实仿真）系统研究，尤其是在军事应用领域，各类灵敏传感器的产生和高临场感可视化方案出现，使武器系统仿真开发不仅仅局限于传统技术路线，而是尽可能利用真实武器系统，如轻武器、车载武器等的实际操作，采用识别、跟踪装置获取武器发射状态，通过逼真模拟战场环境和对抗过程，营造出虚拟战场中的沉浸感和对抗感，从而提高士兵的实装操作能力以及战场适应能力。由于增强现实训练系统的具有实战化强、使用效益高等