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【全民國防】VR應用於國防科技之芻議

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◎曾世傑

 隨著現今科技進步,結合電腦的應用,解決許多原本工作上的窒礙與限制,已然成為一種趨勢,並且正快速改變過去我們所認知的世界;「VR」(Virtual Reality)的發明就是其中一個典型案例。VR又稱「虛擬實境」,目前已被廣泛運用於各行各業,研發主要目的之一,在於縮短執行某一真實任務的訓練時間,在一符合真實場景的虛擬環境中施予訓練,直到操作者具備足夠處理真實環境的任務與能力。若能將VR科技導入國防科技領域,相信能夠大幅節約訓練成本,提升訓練成效。下列就VR沿革、種類、分類,以及在國防科技用途逐一探討。

 概述

 VR必須透過電腦運算,生成一個虛擬、仿真、類似真實世界的環境,操作者可以結合頭戴式耳機、顯示器實機操作,這樣的科技,已被世界各國運用於各領域之中。有關VR的概念,最早可以源自於1939年所提出的立體視覺模擬器,其後續發展可參見附表。

 VR種類與分類

 VR運用種類相當廣泛,包含醫療、運動、教育、藝術、娛樂、遠程遙控、軍事、工業、科學等,依其性質,蓋可分類如後。

 (一)影像重疊式:

 其目的在使操作者的影像和預先做好的虛擬世界重疊,欲達此功能,則必須使用影像合成技術,同時加入互動式訊息。如同觀看新聞媒體播報世界各地重大事件,在同一視窗畫面,有主播(真人)站在預先設置的虛擬世界地圖上,並且播報事件過程中,可以點擊該地區,則有相關訊息畫面顯示,如同在事件現場播報新聞。

 (二)單一操作式:

 個人操作使用,不需強調是否具備立體感,一台桌上型電腦,投射出的虛擬畫面,並與現實世界的操作者實施互動。如同現今時下年輕人均沉溺於電腦遊戲所帶給人的刺激與快感。

 (三)置入情境式:

 強調置入式情境,使操作者具備身歷其境的感受,須戴上頭罩式顯示器與感應式手套,透過虛擬實境畫面,讓人彷彿身處虛擬世界。如有專為美術館所設置的瀏覽式虛擬實境,可以將美術畫作的場景置入影像中,讓人身處如同美術館一般,欣賞栩栩如生的大師級畫作。

 (四)投影畫面式:

 在一特定空間中,將虛擬實境畫面投射在大型螢幕上,配合立體眼鏡,讓操作者感受身處於另一時空環境,結合畫面的情境,逐一進入虛擬世界。可從立體電影院中看見具此功能的虛擬實境。

 (五)擬真環境式:

 模擬各種機器操作時的使用方法,並將預先設置好的不同擬真環境、及各種突發狀況置入,可以訓練操作者,在進入實機操作前,具備對機器的熟悉程度。一般運用於太空操作訓練模擬器、或駕駛地面、空中、海上輸具等,透過熟裝訓練,以及不預期狀況處置等磨練,可以大幅減低因實機操作的訓練成本(如用油)、意外風險(天然、人為因素造成機器損壞)、以及延長實體機器使用壽命。

 VR戰訓 提高勝敵機率

 虛擬實境技術迄今發展均已逐漸成熟。如能將VR特點運用於現今國防科技中,相信必能大幅提升國軍戰備演訓成效。下列就VR運用於國防科技,提出個人淺見。

 (一)戰場仿真環境 提高訓練成效

 孫子兵法第10篇地形篇提及:「…凡此六者,地之道也,將之至任,不可不察也。…」即是說明戰場環境的重要性,身為一位指揮官,有其責任也必須事先了解戰場環境,就歷次戰史例證所得到的教訓,地形地勢了解程度多寡,有可能成為影響戰爭勝負的關鍵。

 VR原先設計目的之一,在使操作者在一擬真環境中實施操作,其優點在於藉由平時反覆練習,增加熟練程度後,可降低執行實際工作(任務)所需時間,與訓練資源(用油、用彈)耗費,大幅提升國軍備戰訓練成效。若能於各營區中,設置一座擬真演訓場地系統,將實際戰場景象融入虛擬實境,讓操作者彷彿置身於真實戰場環境中施訓,將有助於提升戰演訓成效。

 (二)磨練戰鬥技能 精進指參能力

 孫子兵法第一篇始計篇:「…夫未戰而廟算勝者,得算多也;未戰而廟算不勝者,得算少也。多算勝,少算不勝,而況無算乎!吾以此觀之,勝負見矣。」即是強調戰前謀算與形塑戰力的重要性,除了提升自身戰力以外,更重要的是評估敵對一方的能力與限制。一般而言,評估敵方戰術戰法對我軍影響,可從平時演訓中得到驗證,同時檢討我軍戰士技能純熟與否,以及在指揮與參謀作業方面缺失。

 建議可設計一系列針對單兵訓練所需技能之訓場環境,以及適用於幹部磨練戰場指揮之虛擬實境系統,將假想敵戰術戰法融入其中,則有助於提升部隊整體應戰能力。

 (三)VR教學 活絡全民國防教育

 全民防衛動員準備法第3章第14條:「為宣揚全民國防理念,精神動員準備分類計畫主管機關應結合學校教育並透過大眾傳播媒體,培養愛國意志,增進國防知識,堅定參與防衛國家安全之意識...。」現今全民國防教育已深入學校教育,並且透過大眾傳播媒體擴大宣教。

 為使全民國防教育內容更具多元以及豐富涵養,可設計具備作戰場景之虛擬實境,採取互動模式,設計不同軍種在戰場指揮、勤務支援等虛擬環境,使操作者體驗戰場中與敵軍作戰的真實感受,並深刻體現戰爭的殘酷,進而激發全體國民愛國情操。

 結語

 世界各國對於VR虛擬實境發展技術,已進入相當成熟的境界。我國將VR科技運用於國防科技方面研究起步甚早,其中包含模擬器、訓場管理等項。同時,國防部於去(106)年3月,已針對陸軍「實兵模擬接戰系統」採取建案作業,這都是因應VR科技功能日益強大,所延伸運用國防科技上的最佳範例。希透過本篇能夠啟發讀者對於國防科技運用於國軍建軍備戰,有更深一層的體認。

(作者為軍事工作研究者)

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