【摘 要】
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军事训练乃兵家常事,只有通过训练大量的战法预案才能灵活的应对实战中各种突发情况。由于军事训练的特殊性,训练人员只能通过“实弹”、“实地”的方式进行训练,这种训练受地域、时间限制,施展困难度大、经费高、安全系数低,因此传统的军事训练方式迫切需要新的突破。在此背景下,本文提出将虚拟现实技术与光学定位技术结合引入到军事训练中,建立一体化的仿真模拟训练系统,最大程度的还原实际训练场景来进行军事训练,解决了
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军事训练乃兵家常事,只有通过训练大量的战法预案才能灵活的应对实战中各种突发情况。由于军事训练的特殊性,训练人员只能通过“实弹”、“实地”的方式进行训练,这种训练受地域、时间限制,施展困难度大、经费高、安全系数低,因此传统的军事训练方式迫切需要新的突破。在此背景下,本文提出将虚拟现实技术与光学定位技术结合引入到军事训练中,建立一体化的仿真模拟训练系统,最大程度的还原实际训练场景来进行军事训练,解决了传统训练中存在的诸多问题。本文中设计并实现了一套分布式的模拟对抗训练系统。具体工作如下:1)基于虚幻引擎的分布式架构,设计并实现了模拟训练系统。该系统主要用于军事对抗模拟训练,包括开始结束战局、人物移动、碰撞检测、武器射击、人员伤亡评估、训练数据采集等功能。2)实现了虚拟人员的智能决策控制,包括信息感知,路径导航,行为决策。信息感知通过智能感知组件为虚拟人员增加人的感官,包括“视觉、听觉、触觉”;路径导航通过启发式的A*路径规划算法为虚拟人员寻找最优避障路径;行为决策采用行为树实现虚拟人员的智能决策行为控制。3)基于DVR引入帧同步概念,利用帧同步进行对等计算,降低数据同步量,保持虚拟训练的高精度与实时性,解决分布式架构中存在的负载不均衡问题。4)结合HTC VIVE穿戴式虚拟现实设备建立高沉浸感的训练环境,减少纱门效应并实现了人体姿态数据的平滑控制;5)整合训练数据完成指挥管理系统,对采集到的训练数据进行分析统计,实现可视化指挥管理平台,为指挥官进行指挥决策以及战后复盘提供理论支持,包括过往战局管理、对战训练实时监测、战后数据统计分析、武器管理、虚拟场景管理、VR设备管理、用户管理等功能;本系统结合了C/S架构与B/S架构,客户端基于虚幻引擎4进行开发,使用蓝图编程以及C++编程两种方式来使开发更加的方便快捷,采用Netty实现高并发网络服务器,采用HTC VIVE虚拟现实套装作为交互设备,Web端采用Vue.js轻量级框架,采用Web Socket来实现服务端数据流推送,保证数据传输的实时性。本文的研究使得军事训练更加的即时化、便捷化、多样化,为特战队员快速生成反劫持作战能力提供了支撑,加快了军队信息化的建设进程,本系统将成为演练战法方案、支撑战法评估的重要手段。
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