【科技】“增强现实”技术融合真实与虚幻

　　据报道，一种名为“斯瓦罗格”的无人机操作头盔即将装备俄军。它配备2个千万像素的显示屏，可以形成地形和目标的虚拟高清三维图像。无人机操作人员戴上这种头盔就可以通过抬头或低头控制无人机的升降，通过眼睛的注视方向控制无人机的航向。这将是“增强现实”技术在军事领域的又一项应用。

图为可“看穿云层”头盔的“视觉增强”画面

“增强现实”强化感知

　　“增强现实”技术是一种将计算机生成的虚拟信息植入用户真实感知的前沿科技，可增强人们对现实世界的感知能力。“增强现实”系统具有虚实结合、实时交互、3D定位等主要功能，整个系统包含着信息输入、信息处理和信息输出3部分。利用“增强现实”技术，人们可以以全新的方式增加认知和改造真实世界的能力，从而实现从“人适应世界”到“世界适应人”的巨大变化。

　　目前的“增强现实”技术能够提升的感知领域主要集中在视觉、听觉和触觉。统计表明，普通人从外部世界获取信息的80%来自视觉，为了提升视觉感知能力，需要使用专门设计的眼镜、头盔等图像显示设备。为了提升听觉感知能力和触觉感知能力，则需要使用专门设计的耳机和手套装置。当“增强现实”技术用于导购时，人们走进大型商场，看一眼货物，它们的价格、产地、性能指标等信息就会浮现在视野中该货物的旁边；当“增强现实”技术用于制造领域时，工人的视野中不仅可以看到真实的零件，还能看到这些零件应该安装到哪个位置，以及相关的工艺要求。总而言之，“增强现实”技术最大的优势就在于，让现实世界与虚拟世界“优势互补”。

军事应用由来已久

　　事实上，“增强现实”技术在军事上应用由来已久，世界上第一个军用头盔显示器诞生于1968年，这种名为“达摩克里斯之剑”的头盔显示器可以把简单的二维平面线框图投射到人们的视野中，叠加在真实环境上，从而强化用户对环境的辨识能力。上世纪八九十年代，用于实现生物、化学、建筑可视化以及辅助飞机线缆连接装配的增强现实系统陆续研发成功，更加刺激了各军事强国积极投身增强现实技术的研发。美国国防部于1992年公布了“国防建模与仿真倡议”，并成立了国防建模与仿真办公室专门负责增强现实技术的应用研究。此后，美国一直投入巨资用于增强现实技术的军事研究。英国军方也先后投入数亿英镑用于包括增强现实技术在内的前沿科技领域研究。

　　随着技术的发展，实时性、沉浸性和交互性成为“增强现实”技术的主要发展方向。所谓实时性是指“增强现实”系统能按用户当前的视点位置和视线方向，实时地改变呈现在用户眼前的画面，并在用户耳边和手上实时产生符合当前情景的听觉和触觉响应。所谓沉浸性是指用户能从多个通道获得信息，例如能看到三维立体图像，听到有方向感的声音。所谓交互性是指用户可采取现实生活中习以为常的方式来操纵视野，以及视野中的真实物体和虚拟物体。时至今日，从武器装备设计研发、维修保障、作战训练到作战指挥，“增强现实”技术均能大显神通，且已有许多令人瞩目的实例。

涉及领域越来越广

　　借助“增强现实”技术，未来驾驶战机飞行将出现不同凡响的“新体验”。在飞行员座舱的前方玻璃或头盔显示器上，可利用增强现实技术将矢量图形叠加到飞行员视野中，可提供导航定位、敌方力量等战场信息。2011年巴黎航展上出现的“顶点猫头鹰”头盔瞄准器就采用了“增强现实”技术，目前已部署到驻扎在阿富汗的法军和美军的武装直升机上。德国慕尼黑工业大学正在研发的“增强现实”视觉系统能帮助飞行员在恶劣天气时“看穿云层”。英国BAE系统公司也在利用“增强现实”技术研制“可穿戴式驾驶舱”。

　　美国海军去年6月公布了“炮手头盔”、“潜水头盔”等多个涉及“增强现实”技术的研发项目，其中“炮手头盔”可以将舰炮联络官与武器系统的信息融合成易理解的可视化信息，为战舰上的炮手提供操作指导。“潜水头盔”则可以让潜水员无需低头或移动视线就能看到所需的一切信息。美国国防部高级研究计划局还在开发能接收来自卫星、侦察机、无人机、执行渗透任务的特种部队等不同来源战场数据的“增强现实”士兵系统。

　　此外，增强现实技术在武器研制、制造维修、虚拟训练、医疗救护等多个领域具备广阔的应用前景。2015年，由美国国防部牵头成立的数字化制造与设计创新机构发布的七大研发项目之一，就是“基于增强现实和可穿戴计算的生产车间布局”。“增强现实”技术在军事领域得到广泛应用，必将对未来作战产生颠覆性影响，成为未来战争新加入的一剂“猛料”。（张乃千）