美国打造军事元宇宙，VR/AR训练已成家常便饭

文／VR陀螺 万里

5月10日，两名美军战斗机飞行员利用AR技术进行了一次高空模拟训练。

他们乘坐一架Berkut 540喷气式飞机掠过加利福尼亚沙漠上方几千英尺的高空，士兵戴上定制的AR头显后，视野中出现了一架虚拟的空中加油机。随后，他们完成了一次高空加油演练。

这样的案例并不少见，此前元宇宙概念被热炒，除了受到硅谷各大科技巨头乃至华尔基投资者的追捧以外，众多国防公司也早已经盯上了这一领域。

图源：Red 6

AR／VR训练，已成美军家常便饭

军方对于元宇宙的布局，比我们想象的要早得多。早在“Metaverse”这个词出现之前，五角大楼就已经开始尝试虚拟世界联网的概念。1978年，空军上尉Jack Thorpe发表了一篇论文，里面描述了用于分布式任务规划的联网模拟器网络。

40年过去，有关虚拟世界的概念已远超联网模拟器，以元宇宙为代表的概念所囊括的关键技术也愈加丰富——VR、AR、头戴式显示器、3D模型以及人工智能所构建的虚拟环境，而这些都能在军用领域中找到应用案例。

前言提到的案例便是其中之一，虚拟空中加油演练采用了由VR／AR技术开发商Red 6所打造的空战系统ATARS，这套系统适用于极端条件，与消费级AR／VR产品相比，对延迟及可靠性要求更高。

这套系统包含一个集成在头盔内的AR显示器，Red 6透露这款AR头显能在室外高亮度的环境中使用，视场角为150°。

Red 6的创始人兼执行长Daniel Robinson说：“我们的训练系统可以自由设定作战对手的难度，并且对手既可以用人工智能模拟，也可以由人类远程控制，这样大大丰富了训练的多样性。”

Robinson透露，目前Red 6正在开发另一套利用AR、VR技术打造，场景更加多元化的军事培训系统，该系统极为拟真，就像一个大型的多人空战游戏（有点类似于《战争模拟器》）。

图源：网络

与Red 6合作只是美国军方对VR／AR采用的方向之一，实际上，包含AR、VR技术的军事训练早已经成为了美军的家常便饭：

2014年，南加州大学海军研究办公室和创意技术研究所打造了“BlueShark”项目，该项目能让船员练习驾驶船只，在虚拟环境中进行协作配合；2018年，美国陆军与微软签订了一个高达220亿美元的合同，双方将合作开发一款面向士兵的集成视觉增强系统IVAS，该系统包含了定制版的HoloLens 2；2020年，美国海军推出“Project Avenger”（复仇者计划），通过VR、AI以及生物识别技术，使得学员能更好地完成飞行课程培训；美军推出VR治疗计划，以治疗退休军人的慢性疼痛以及创伤后遗症；美国新型F－35战斗机配备集成AR功能的高科技头盔，可用于补充遥测数据和目标资料等信息；2021年，波音公司打造了一个军用飞机培训系统，维修人员可以利用AR技术进行相关模拟维修演练；．．．．．．

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从前面这些案例可以看出，美军对于VR／AR相关技术极为重视，它在训练、医疗、培训等各个领域中都已经展开了相应的探索。

前Oculus的创始人Palmer Luckey表示，元宇宙在国防用途上有着相当大的潜力，一是军事训练本身非常重要，二是传统军事训练的成本花销高昂。（Ps：Palmer Luckey2017年从Oculus离任，当时年仅25岁的他二度创业与其他人合伙创办了国防公司Anduril。）

传统军事训练除了成本高昂以外，它还成为了和平时期威胁士兵安全的一大隐患。这里有一个有意思的数据，美国国会议员John Garamendi指出，自2015年以来，每年非战斗死亡人数都超过了实际军事行动的死亡人数，而这些非战斗死亡的士兵有很大一部分死于常规军事训练。

以低风险、低成本的虚拟现实训练代替常规军事训练，它的价值不言而喻。

AI助力军事元宇宙

在元宇宙的构建中，除了VR／AR等虚拟／增强现实工具以外，人工智能也是里面不可或缺的一环。AI在元宇宙中，能使训练变得自动化、智能化以及更好地还原现实战争中的复杂场景。美军近年来也一直在积极引入AI技术作为其训练的补充。

2021年12月，美国空军在一个虚拟场馆内举办了一场多达250人的会议，参会者涵盖了美国、日本等多个国家和地区，他们围绕虚拟技术整合问题展开了讨论。

元宇宙技术研发公司Improbable的军事部门总经理Caitlin Dohrman出席了本次会议。此前该公司为英国的军事兵棋推演项目开发了一个虚拟战场，里面有高达10000个可单独控制的角色。目前该公司正与美国国防部展开相关合作。

Dohrman表示，兵棋推演虚拟战场是一个极其复杂的拟真模型。因为军方要求里面每一个角色都可以由真人控制，此外，它们还可以交由软件模型驱动，这对于AI技术要求很高。

2020年10月，美国国防高级研究计划局（DARPA）开展了一次空中演练，一名战斗机飞行员使用Red 6所开发的AR系统ATARS与另一架虚拟敌机展开了空中对决。

图源：Red 6

这架虚拟飞机由AI驱动，背后的技术开发商为EpiSci。在真人与AI的对决中，空军能一步步提高飞行以及作战技巧；而对于AI而言，它也在这些训练中得到强化，以至于AI模型每次都能通过使用各种策略来战胜对手。

除了在空中进行虚拟演练，DARPA还有另一个名为“Perceptual－enabled Task Guidance”的项目，旨在打造一个可以观察士兵行为，并且通过语音、图像等方式为之提供战争指导的AI助手。

此外，该项目负责人Bruce Draper称美军还在研发融合真实与虚拟的技术，肯定虚拟世界、元宇宙对训练的价值的同时，他还表示军事元宇宙需要具备理解现实的能力，也就是需要借助AI技术进行应用。

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体验不及预期

军事元宇宙的另一面

美军在融合虚拟世界与现实世界的路上大张旗鼓，但也遇到了不少问题。根据今年一份泄露的备忘录显示，微软打造的IVAS系统在接受美国陆军测试时反响平平。

此前，IVAS就被爆出存在纱窗效应、FOV较小等问题。最近一份被曝光的电子邮件则透露，IVAS系统在弱光环境下运行时，会出现热成像性能下降等问题，并且它的稳定性也不高。

鉴于此，美国军方对于IVAS的采购预算一再缩减，将近220亿美元的天价合同如今变成了微软一个不可能实现的梦。

而国防公司Palantir的全球国防负责人Doug Philippone则表示，军方对于这种尖端技术训练有何成效，它们又有多少能够真正用于作战现场，目前仍是一个未知数。

此外，如果这类产品使用不当，它在战场上非但不能提高效率，反而有可能会变成士兵的累赘。

为美军开发虚拟战场训练平台的普度大学教授Sorin Adam Matei谈到微软的IVAS系统时表示：“这套系统最好直接安装在有AR功能的步枪瞄准镜上，（而非套在头上），因为当你与敌人交火时，最好不要因为另一件设备而导致分心。”

他进一步说道：“我们要认真思考元宇宙对于军事科技到底有什么作用，它的确很强大，但是也有其局限性所在。”

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