你不曾想到過的：VR技術×航空航天技術

原標題：你不曾想到過的：VR技術×航空航天技術

作為近幾年比較為大眾所知的VR技術與商業航天，你是否想過他們之間的聯繫？

VR之始

VR 是由美國VPL公司創建人拉尼爾在20 世紀80 年代初提出的概念。這是一種計算機模擬系統，通過對三維世界的模擬，創造出的一種嶄新的交互系統。通俗來講，就是一種可創建和體驗虛擬世界的計算機系統，使用戶產生「看、聽、觸、聞」等這些如同在真實世界中才有的體會。

在產業界，將虛擬現實定義為三類技術應用方式：虛擬現實（VR）、增強現實（AR）和混合現實（MR）。

其實，早在20世紀90年代就已經有3D遊戲問世，虛擬現實在當時也引發了類似於當前的關注度。

例如，遊戲方面有Virtuality 的虛擬現實遊戲系統和任天堂的VortualBoy 遊戲機；電影方面有《異空間》《時空悍將》和《捍衛機密》；書籍方面有《雪崩》和《桃色機密》等。但是，當時的虛擬現實熱潮還沒火起來就銷聲匿跡了。究其原因，客戶體驗不佳是其中一個很大的因素。比如，3D游畫質較差，價格高，時間延遲，設備計算能力不足等。最終，這些產品以失敗告終。

2014 年，Facebook 讓類似的虛擬現實熱再次襲來。與上世紀90 年代的失敗相比，當前計算機的運算能力足夠強大，足以用於渲染虛擬現實世界。總之，當前的技術已經解決了上世紀90年代的許多局限。正因如此，VR技術進入了一個蓬勃發展期。

率先使用

許多新技術誕生後，最願意做「第一個吃螃蟹」的還要數軍事領域。VR技術也不例外。

雖然，大家知道目前VR 可廣泛地應用於城市規劃、室內設計、工業模擬、地質災害、教育培訓等眾多領域。但研究程度最深、應用時間最早、發展速度最快的依然是軍事，並且該技術逐漸成為國防科技領域的又一潛在顛覆者，因為VR 技術和戰爭在本質屬性上驚人地相似。

從某種程度上可以說，現代戰爭就是一場按鈕遊戲。戰爭和遊戲本質上並無不同，遊戲就是虛擬的戰爭，戰爭也可以視為殘酷的遊戲。VR 技術的進步使人們擁有功能更豐富和更智能娛樂設備的時，也使軍事裝備日益智能化。

我們可以大膽地預測：或許軍事領域才是VR 技術應用前景最廣闊的舞台。目前，VR技術在國防科技領域的應用主要集中在以下幾個方面：一是虛擬真實戰場環境。通過VR 技術製成的作戰背景、戰地場景、各種武器裝備和作戰人員等戰場環境圖形、圖像庫，為使用者創造一種險象環生、逼近真實的戰場環境。2013年6 月5 日，在美軍格拉芬沃爾訓練基地內，士兵進入戰場前利用當地的虛擬地圖進行了針對性的演練。同時，阿聯酋和英國也都利用3D虛擬訓練為新招募的士兵提供軍事虛擬現實體驗。

二是讓戰爭走入虛擬現實世界。通過VR 技術構建和選擇三維實戰環境，逼真地模擬實車、實兵、實人，渲染出生動的視覺、聽覺和觸覺效果，使士兵和指揮員像在野外參加實戰一樣，在室內感受「真實」的戰場對抗場面。

在海灣戰爭期間，美軍就曾用VR技術和分散式交互模擬技術進行攻擊前的模擬預演，以驗證其作戰計劃並提高其攻擊效能。

2013 年12 月11 日，美國陸軍開始在德國使用虛擬士兵訓練系統，這是第一個步兵全感覺虛擬系統。該系統將和美國的歐洲盟國一起使用。英國則準備把虛擬現實頭盔應用於醫務人員的戰爭培訓和士兵如何應對簡易爆炸裝置等方面。

三是將VR 打造為新型戰略威懾手段。優勢作戰對手可以利用VR 技術逼真地虛擬出戰爭中慘烈的攻防場景以及特殊的作戰手段、先進的武器使用給對方帶來的巨大損失，並通過電視、互聯網等體，將這種具有強烈視覺和聽覺衝擊效應的宏大和殘酷戰爭畫面，滲透到對方政府和民眾中，從而給對方造成巨大心理震撼，讓對手不戰而屈。

四是可以為部隊提供新技術裝備的研發試驗平台。在技術研發過程中大量採用VR 技術，設計者可方便自如地介入系統建模和模擬實驗全過程，這樣既縮短了武器系統的研製周期，還能對武器系統的作戰效能進行合理評估，從而使武器的性能指標更接近實戰要求。

除此之外，VR技術還可以在武器遠程控制、武器平台操作使用、武器毀傷效應展示、戰爭場景拍攝再現、軍事災難預測、軍事地圖製作、戰場醫療救助等諸多方面發揮重要作用。

VR與航天

Mars 2030 是一款新的VR 虛擬現實體驗項目，它逼真還原了火星表面，讓體驗者可以和航天員一樣體驗踏足火星的感覺。該項目能夠在虛擬現實中將人們運送到火星，身臨其境地過一把身處太空的癮。在這款產品的應用中，體驗者可以探索外太空、感受逼真的火星環境、馳騁於火星表面，還可以鑽入火星遠古的湖床以下……

其實，作為國家戰略性科技領域，航天是最早捕捉並應用VR 技術「商機」的先行者之一。美國宇航局是研發VR 技術的鼻祖之一。其實，美國宇航局已使用VR技術超過25年。

「模擬環境在航天員訓練中一直很重要，」美國宇航局高級探索系統分部主任Jason Crusan說。過去，無論是水星計劃、雙子星計劃還是阿波羅計劃等太空探索計劃，航天員都要至少花費1/3 的訓練時間在模擬器上。目前，航天員則可以使用VR來模擬訓練國際空間站的任務。

VR 在火星探測試驗中也大放異彩。美國宇航局和微軟一起開發了一款名為OnSight的軟體，能讓航天員在地球上使用探測器的數據開展虛擬的火星工作。

另外，太空旅遊概念也乘上了VR技術的快車。雖然軌道·ATK 公司、藍源公司等航天企業推出了不少所謂「廉價」的太空旅遊項目，卻也需要幾十萬美元，這不是普通老百姓能消費得起的。

但VR 技術的發展似乎能夠解決這一難題。一家叫做SpaceVR的公司，他們的目標就是讓普通人也能夠享受去太空探索的樂趣。他們計劃在近地軌道發射衛星，這顆衛星能夠用廣角鏡頭和4K 的感測器拍攝360°的太空全景視頻。之後，衛星會將這些視頻信號實時傳回地面，然後傳輸給所有SpaceVR 的用戶，人們就可以足不出戶，欣賞到太空美景了。

然而，SpaceVR 的計劃還不止於此。除了近地軌道的直播以外，他們還計劃製作火箭發射時的VR 體驗視頻。SpaceVR 的創始人甚至還說，如果美國宇航局能夠在Mars 2020上安裝一台VR 攝像機，他們甚至可以讓所有人都能體驗到探測器降落火星時的「恐怖七分鐘」。

除了VR技術在航天領域的應用之外，還可以有那些方面VR技術的應用能夠受惠於航天技術呢？

衛星互聯網可以提供覆蓋全球，隨時隨地的高速寬頻網路服務，可以是VR/AR技術真正成為生活必備科技產品，而不再是「房間里的玩具」。

坐落於澳大利亞墨爾本的VR沉浸式體驗店，名為「零延遲（Zero Latency）」提供真人VRCS遊戲體驗。帶上酷炫的VR裝備，在虛擬的世界裡與敵人廝殺。在空曠的場地上，你可以任意地走動、奔跑、跳躍、射擊，安裝在設備上的一系列攝像頭能夠精準定位並且跟蹤肢體和手槍，VR眼鏡會將虛擬場景向你映射呈現。

衛星互聯網與VR/AR技術的結合，必將成為下一個互聯網時代的場景設備基礎。

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