公司成立于2021年,是全球范圍內(nèi)少數(shù)同時(shí)擁有全棧3D AIGC技術(shù)和自然語(yǔ)言生成式大模型技術(shù)的前沿人工智能公司。
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研制“虛擬人”的目的,是為醫(yī)學(xué)或其他學(xué)科的研究提供更為精致的演示條件。比如,研究手術(shù)方案或試驗(yàn)新型藥物,都可以讓“虛擬人”來(lái)充當(dāng)試驗(yàn)者。美國(guó)某研究所的研究人員,為了測(cè)試一種治療糖尿病新藥的療效,他們首先操控計(jì)算機(jī)讓“虛擬人”患上糖尿病。這個(gè)過(guò)程很簡(jiǎn)單,只是用鼠標(biāo)進(jìn)行點(diǎn)擊,就“切除”了“虛擬人”的胰腺或其它器,并讓“虛擬人”的體重發(fā)生變化,幾秒鐘后一個(gè)健康的“虛擬人”就能變成一位糖尿病患者。然后,研究人員將試用新藥的數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī),不斷觀察“虛擬病人”的反應(yīng),調(diào)整用藥劑量和用藥方法,最終得出結(jié)論。這種方法至少能為研究人員節(jié)省3年的時(shí)間?,F(xiàn)在,除了用于開發(fā)糖尿病的新藥以外,研究人員還在嘗試用“虛擬人”對(duì)治療風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、哮喘病等其它新藥進(jìn)行測(cè)試。
此外,在軍事醫(yī)學(xué)上,也可以讓“虛擬人”來(lái)試驗(yàn)核武器、化學(xué)武器和生物武器對(duì)人體造成的各種疾患,以及治療方法。
用電腦制作“虛擬人”,最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)是采集各種人體數(shù)據(jù)。首先需要確定出一個(gè)理想的人體樣本;然后經(jīng)過(guò)尸體解剖、拍照、分析;再將數(shù)據(jù)輸入電腦進(jìn)行合成,從而制成一個(gè)完整的立體人類生理結(jié)構(gòu)。
這項(xiàng)研究工作,由美國(guó)最先進(jìn)行。他們于年提出了“可視虛擬人”的概念,并于年制成了世界第一具男性“虛擬人”。年又通過(guò)對(duì)一具女尸的解剖,在電腦中儲(chǔ)存了高達(dá)年時(shí)間建立具有東方人特征的數(shù)據(jù)庫(kù)。
我國(guó)對(duì)“虛擬人”的研究。在月日時(shí)分,我國(guó)首例女性虛擬人數(shù)據(jù)集在位于廣州市的解放軍第一軍醫(yī)大學(xué)構(gòu)建成功,這標(biāo)志著繼美國(guó)、韓國(guó)后,中國(guó)成為世界上第三個(gè)擁有本國(guó)虛擬人數(shù)據(jù)庫(kù)的國(guó)家。
虛擬人是指通過(guò)數(shù)字技術(shù)模擬真實(shí)的人體器而合成的三維模型。
這種模型不僅具有人體外形以及肝臟、心臟、腎臟等各個(gè)器的外貌,而且具備各器的新陳代謝機(jī)能,能較為真實(shí)地顯示出人體的正常生理狀態(tài)和出現(xiàn)的各種變化。
現(xiàn)在也指代一些依靠技術(shù)平臺(tái)制造的虛擬人物,如翎、洛天依等。
軍隊(duì)作戰(zhàn)前評(píng)估戰(zhàn)術(shù)可行性、勝敗、人員及裝備損害程度的重要手段,可以使用地圖、沙盤或計(jì)算機(jī)等進(jìn)行。 對(duì)1博弈的類型,也可以發(fā)展為多對(duì)多的博弈模擬,但是這絕不是變量數(shù)量的簡(jiǎn)單增加問題,凡是3方以上的博弈,其結(jié)果都是非常復(fù)雜的,因?yàn)樗鼛?lái)了反饋耦合關(guān)系。 兵棋游戲,實(shí)質(zhì)上相當(dāng)于仿真系統(tǒng),是用于實(shí)際問題的仿真模擬、推演計(jì)算的工具。 作戰(zhàn)模擬的主要作用是研究如何合理組織具有明確目的的作戰(zhàn)活動(dòng),為指揮員進(jìn)行決策提供分析方法和依據(jù)。而兵棋則是通過(guò)對(duì)歷史的更深理解,將作戰(zhàn)環(huán)境和作戰(zhàn)規(guī)律量化到推演規(guī)則中,通過(guò)回合制進(jìn)行的一場(chǎng)真實(shí)或虛擬戰(zhàn)爭(zhēng)的模擬。兵棋實(shí)際上就是一種策略游戲,其根本目的是通過(guò)推演者的不斷推演,形成更為合理的決策。 兵棋通常由地圖(棋盤)、推演棋子(算子)和裁決規(guī)則(推演規(guī)則)三個(gè)部分組成,從形式上看類似于我軍傳統(tǒng)的沙盤推演。但兵棋推演不同于沙盤推演之處,在于它需要設(shè)置實(shí)際的數(shù)據(jù),如地形地貌對(duì)于行軍的限制和火力擊效果的影響,不同規(guī)模和兵種間的戰(zhàn)爭(zhēng)傷亡數(shù)據(jù)不同等。這些數(shù)據(jù)類似于軍事運(yùn)籌中的模型數(shù)據(jù),但數(shù)據(jù)只是兵棋推演的規(guī)則,兵棋推演的作用是推演雙方通過(guò)排兵布陣,通過(guò)對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)資源的利用,進(jìn)行模擬的戰(zhàn)爭(zhēng)游戲,而后通過(guò)對(duì)推演過(guò)程中指揮員決策的分析,對(duì)比查找適合這場(chǎng)“戰(zhàn)爭(zhēng)”的最佳策略。因此,兵棋推演應(yīng)是作戰(zhàn)模擬不可缺少的一個(gè)重要部分。 目前,作戰(zhàn)模擬面臨的主要難題,是計(jì)算機(jī)作戰(zhàn)模擬軟件的開發(fā),特別是戰(zhàn)役級(jí)以上計(jì)算機(jī)作戰(zhàn)模擬軟件的開發(fā)應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。把民間兵棋應(yīng)用到作戰(zhàn)模擬中,對(duì)信息的人為處理過(guò)程進(jìn)行研究,從而把大量的指揮信息模擬交給人腦處理,而計(jì)算機(jī)只需處理兵棋推演者的決策對(duì)作戰(zhàn)的影響,就可較好地解決這一難題。 對(duì)作戰(zhàn)模擬結(jié)果與真實(shí)結(jié)果符合程度的評(píng)定,一直是作戰(zhàn)模擬中最關(guān)鍵、最困難的部分。美國(guó)作戰(zhàn)模擬專家認(rèn)為,提高作戰(zhàn)模擬客觀性的方法,就是將運(yùn)籌分析、兵棋推演和軍事演習(xí)相結(jié)合。軍事演習(xí)行動(dòng),提供軍隊(duì)行動(dòng)的實(shí)際能力;運(yùn)籌分析,將部隊(duì)的能力和作戰(zhàn)的環(huán)境轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù);兵棋推演則決心,依據(jù)作戰(zhàn)規(guī)律和作戰(zhàn)“數(shù)據(jù)”裁決作戰(zhàn)雙方指揮員的決策,而決策的結(jié)果又為部隊(duì)的“行動(dòng)”提供依據(jù),從而構(gòu)成了一個(gè)完整的循環(huán)??梢姡逋蒲菰谧鲬?zhàn)模擬的發(fā)展過(guò)程中,是軍事運(yùn)籌與實(shí)兵演習(xí)所不能替代的。
棋盤代表地形和距離,數(shù)據(jù)模擬戰(zhàn)力,隨機(jī)數(shù)代表作戰(zhàn)情況與不可抗力,回合制來(lái)模擬顯示時(shí)間流逝,機(jī)動(dòng)點(diǎn)值代表車輛人員行駛的平均速度
把以上這些糅合在一起進(jìn)行排序進(jìn)行的過(guò)程,就叫做兵棋推演
基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境仿真
摘要:戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境是一切軍事行動(dòng)的空間基礎(chǔ),戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境仿真是目前軍事作戰(zhàn)模擬領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。本文討論了戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的構(gòu)成、戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境仿真的主要內(nèi)容,重點(diǎn)討論了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境感知仿真中的應(yīng)用和關(guān)鍵技術(shù)。
關(guān)鍵詞:戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境,戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境仿真,虛擬現(xiàn)實(shí)
戰(zhàn)爭(zhēng)具有很強(qiáng)的實(shí)踐性特點(diǎn),指戰(zhàn)員的指揮藝術(shù)和作戰(zhàn)能力,都需要在一定的戰(zhàn)爭(zhēng)環(huán)境中得到鍛煉和提高。戰(zhàn)爭(zhēng)年代,這種能力可以通過(guò)真正的戰(zhàn)爭(zhēng)實(shí)踐得以積累,但這種實(shí)踐是不可重演、不可試驗(yàn)的,其代價(jià)也十分高昂。因此,即使在戰(zhàn)爭(zhēng)年代,非戰(zhàn)時(shí)的訓(xùn)練也成為決勝的關(guān)鍵,指導(dǎo)訓(xùn)練的標(biāo)準(zhǔn)就是戰(zhàn)爭(zhēng)實(shí)踐本身。和平時(shí)期,軍事演習(xí)是一種普遍的訓(xùn)練方法,駕馭戰(zhàn)爭(zhēng)實(shí)踐的能力是通過(guò)各種作戰(zhàn)樣式的試驗(yàn)來(lái)積累和提高。由于缺少實(shí)際戰(zhàn)爭(zhēng)的檢驗(yàn),各訓(xùn)練樣式也就規(guī)定著未來(lái)作戰(zhàn)的樣式。
自人類歷史上出現(xiàn)戰(zhàn)爭(zhēng)以來(lái),人們對(duì)軍事訓(xùn)練的研究都是以對(duì)戰(zhàn)爭(zhēng)規(guī)律的學(xué)習(xí)和探討為目的,并在訓(xùn)練領(lǐng)域逐漸形成了“作戰(zhàn)模擬”這一特殊的研究主題。作戰(zhàn)模擬是對(duì)包括戰(zhàn)爭(zhēng)規(guī)律和戰(zhàn)爭(zhēng)指導(dǎo)規(guī)律兩個(gè)方面在內(nèi)的戰(zhàn)爭(zhēng)本質(zhì)規(guī)律的模擬[1],其首要的一點(diǎn)就是要?jiǎng)?chuàng)造一個(gè)貼近實(shí)戰(zhàn)的訓(xùn)練環(huán)境,使得各類受訓(xùn)人員能夠在此環(huán)境中得到恰如其分的訓(xùn)練[2]。
戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境是敵對(duì)雙方作戰(zhàn)活動(dòng)的空間,在現(xiàn)代作戰(zhàn)模擬中,要營(yíng)造一個(gè)貼近實(shí)戰(zhàn)的訓(xùn)練環(huán)境,首先就要根據(jù)仿真原理來(lái)建立一個(gè)符合特定的作戰(zhàn)訓(xùn)練科目需要的數(shù)字化的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境,這就是戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境仿真(Battlefield Environment Simulation)。戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境仿真在內(nèi)容上包括戰(zhàn)場(chǎng)感知 虛擬現(xiàn)實(shí)是二十世紀(jì)年代末出現(xiàn)的一種十分有效的仿真技術(shù),本文將重點(diǎn)討論如何運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境仿真。
1.戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境仿真概述
1. 1 戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的構(gòu)成
戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境是指作戰(zhàn)空間中除人員與武器裝備以外的客觀環(huán)境。從戰(zhàn)爭(zhēng)所涉及的客觀因素來(lái)分析,戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境應(yīng)該包含戰(zhàn)場(chǎng)地理環(huán)境、氣象環(huán)境、電磁環(huán)境和核化環(huán)境。也許,隨著網(wǎng)絡(luò)信息戰(zhàn)的形成,戰(zhàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境也將成為戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的一個(gè)重要的組成部分。
戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境具有多維性、互動(dòng)性的特點(diǎn)。多維性的含義是:①戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境是由多個(gè)具有自身變化規(guī)律的客觀環(huán)境構(gòu)成的,上述的四個(gè)環(huán)境分屬于不同的學(xué)科領(lǐng)域;②這些客觀環(huán)境的空間形態(tài)是隨作戰(zhàn)過(guò)程而演變的?;?dòng)性的含義是:上述環(huán)境之間互有影響,其中,地形環(huán)境是其他環(huán)境的物理依托,是可以進(jìn)行空間定位和加載各種作戰(zhàn)信息的基礎(chǔ)。如圖1所示,戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中,氣象環(huán)境與地理環(huán)境互有影響,氣象環(huán)境具有地緣特點(diǎn),如不同的地理位置具有熱帶、亞熱帶等氣象特征,而氣象環(huán)境會(huì)影響地理環(huán)境,如流水侵蝕地貌、冰川地貌的形成,雨天和晴天對(duì)地面土質(zhì)有影響,進(jìn)而影響行軍速度;地理環(huán)境和氣象環(huán)境都對(duì)電磁環(huán)境的形成有重大影響,不僅規(guī)定了電子設(shè)施的分布,還決定著電磁波的傳遞范圍和受氣象干擾的程度;戰(zhàn)場(chǎng)核化環(huán)境的形成,與核設(shè)施的地理位置及其周圍的環(huán)境有關(guān),核污染的區(qū)域的形成和發(fā)展與地理環(huán)境和氣象環(huán)境密切相關(guān)。
1.2 戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境仿真及其描述方式
戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境仿真是指運(yùn)用仿真技術(shù)來(lái)描述戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境。仿真(Simulation)是通過(guò)系統(tǒng)模型的實(shí)驗(yàn)來(lái)研究一個(gè)存在的或設(shè)計(jì)中的系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)仿真(也稱數(shù)學(xué)仿真)是指借助計(jì)算機(jī),用系統(tǒng)的模型對(duì)真實(shí)系統(tǒng)或設(shè)計(jì)中的系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn),以達(dá)到分析、研究與設(shè)計(jì)該系統(tǒng)的目的[所示)。
如果把戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境作為一個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)空間系統(tǒng)來(lái)看待,其特定功能就是構(gòu)成戰(zhàn)場(chǎng)的空間載體和物理?xiàng)l件,戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中各類環(huán)境的相互關(guān)系則構(gòu)成這個(gè)空間載體的有機(jī)整體。運(yùn)用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境仿真,首先需要把戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)字化,即建立戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境模型,數(shù)字地圖就是一種典型的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境模型。這種模型具備通用性,但往往不能滿足一些特殊的需,例如現(xiàn)代作戰(zhàn)模擬由于仍沿襲兵棋的推演方式,需要把地形環(huán)境數(shù)據(jù)按一定分辨率處理成按格網(wǎng)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù),而且這些數(shù)據(jù)還隨著作戰(zhàn)過(guò)程的展開而動(dòng)態(tài)變化。這種把戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境模型處理成符合作戰(zhàn)模擬使用的模型的過(guò)程,就是戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的二次建模(仿真建模)。經(jīng)過(guò)二次建模處理的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境模型,就可以用于計(jì)算機(jī)作戰(zhàn)模擬。為了保證作戰(zhàn)模擬結(jié)果的準(zhǔn)確、可靠,要戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境模型具有一定的精確性,這就需要通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)模型進(jìn)行檢驗(yàn)(驗(yàn)?zāi)#?/p>
根據(jù)戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境仿真在作戰(zhàn)模擬中的用途,可以將其區(qū)分為數(shù)據(jù)仿真和感知仿真兩種描述方式。數(shù)據(jù)仿真主要用于仿真對(duì)抗和作戰(zhàn)評(píng)估,此時(shí),戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)是提供給電腦“認(rèn)識(shí)”戰(zhàn)場(chǎng)使用,不妨把由基本的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境模型的過(guò)程稱為“戰(zhàn)場(chǎng)模型化”。感知仿真主要是針對(duì)指揮作業(yè)和訓(xùn)練模擬,即通過(guò)戰(zhàn)場(chǎng)視景、聲效等要素來(lái)展現(xiàn)戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境,指揮員通過(guò)一定的操作界面來(lái)感知戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境,達(dá)到輔助現(xiàn)地勘察、掌握態(tài)勢(shì)和輔助決策等目的,這種“戰(zhàn)場(chǎng)感知化”的結(jié)果,是供人腦認(rèn)識(shí)戰(zhàn)場(chǎng)使用的。戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的數(shù)據(jù)仿真和感知仿真都是以數(shù)字化戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境為基礎(chǔ),在實(shí)際應(yīng)用中,這兩種仿真描述方式互為作用,根據(jù)模型驅(qū)動(dòng)而改變的數(shù)據(jù)仿真通過(guò)感知化展現(xiàn)給參訓(xùn)人員,而參訓(xùn)人員通過(guò)人機(jī)交互可以改變數(shù)據(jù)仿真的結(jié)果。圖3表述了戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境仿真兩種描述方式之間的關(guān)系。由于篇幅所限,本文只對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的感知仿真的內(nèi)容與關(guān)鍵技術(shù)加以討論。
1.3 戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境感知仿真的主要內(nèi)容
感知仿真的目的是通過(guò)直觀地展現(xiàn)戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境來(lái)充分訓(xùn)練參訓(xùn)人員的指揮決策能力。其內(nèi)容包括對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的視覺、聽覺、觸覺等多種感覺通道的仿真。視覺仿真通常也稱“戰(zhàn)場(chǎng)可視化”,是感知仿真中的一種主要形式,就是將戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中可見的(如地形、地物)和不可見的(如電磁場(chǎng)、潮汐流場(chǎng))要素以立體的、三維的或二維的圖形圖像表達(dá)出來(lái)。聽覺仿真是指通過(guò)對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)中各作戰(zhàn)單的聲音(音效、音量和音位)的模擬來(lái)營(yíng)造戰(zhàn)場(chǎng)氣氛。觸覺仿真是指通過(guò)對(duì)人機(jī)交互設(shè)備的操作來(lái)實(shí)現(xiàn)人與環(huán)境的交流,這是使參訓(xùn)人員產(chǎn)生臨場(chǎng)感的重要手段。這種通過(guò)多感覺通道的模擬來(lái)實(shí)現(xiàn)臨場(chǎng)感覺的技術(shù)就是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。與傳統(tǒng)的通過(guò)地圖、實(shí)物沙盤或影像資料等來(lái)了解戰(zhàn)場(chǎng)的認(rèn)知方式相比,在這樣的系統(tǒng)中,參訓(xùn)人員就由旁觀者轉(zhuǎn)變?yōu)閰⑴c者,可以主動(dòng)地在逼真的環(huán)境中進(jìn)行探索,從而大大地提高戰(zhàn)場(chǎng)認(rèn)知的效率。
2.1 虛擬戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境在感知仿真中的應(yīng)用
虛擬現(xiàn)實(shí)(R)這一術(shù)語(yǔ)誕生于上世紀(jì)],實(shí)現(xiàn)這種環(huán)境的技術(shù)稱為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。軍事部門是這項(xiàng)技術(shù)的資助者和的最先用戶,而且主要用于軍事訓(xùn)練。年,NASA與美國(guó)國(guó)防部共同支持研制了一個(gè)虛擬界面環(huán)境工作站IEW(irtual Interface Environment Workstation),該工作站由一臺(tái)HP],到了年的億美。
虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品在作戰(zhàn)模擬領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用,且多數(shù)涉及戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境仿真。運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境仿真,其目的就是構(gòu)成多維的、可感知的、可度量的、逼真的虛擬戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境,借此提高參訓(xùn)人員對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的認(rèn)知效率。主要用于仿真對(duì)抗、導(dǎo)調(diào)監(jiān)控、裝備操作、參謀作業(yè)訓(xùn)練等。虛擬戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境可以為計(jì)算機(jī)作戰(zhàn)推演、半實(shí)兵演習(xí)、實(shí)兵演習(xí)提供與實(shí)際演習(xí)區(qū)域的仿真環(huán)境,也可以為特定的訓(xùn)練科目擬構(gòu)出典型的訓(xùn)練環(huán)境(在現(xiàn)實(shí)中并不存在)。借助于虛擬戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境,可以訓(xùn)練指揮員的指揮決策能力、參謀人員的業(yè)務(wù)能力、裝備操作人員的操作能力。例如,美軍從年開始研制的基于網(wǎng)絡(luò)的分布式坦克訓(xùn)練模擬系統(tǒng)SIMNET,就將美國(guó)本土及歐州的個(gè)地區(qū)作戰(zhàn)環(huán)境置于系統(tǒng)之內(nèi)。到了主戰(zhàn)坦克為單位,提供作戰(zhàn)區(qū)域內(nèi)精確的地形起伏、植被、道路、建筑物、橋梁等信息。坦克手可以在模擬器中看到由計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)生成的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境以及其他戰(zhàn)車圖像。年,美國(guó)為海灣戰(zhàn)役“東經(jīng)主戰(zhàn)坦克使用的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境仿真系統(tǒng),將伊拉克的沙漠環(huán)境用三幅大屏幕展現(xiàn)在參戰(zhàn)者面前,進(jìn)行身臨其境的戰(zhàn)場(chǎng)研究,為最終取勝下了關(guān)鍵的基礎(chǔ)。荷蘭年完成的毒刺導(dǎo)彈訓(xùn)練器(ST)是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)用于單兵武器模擬設(shè)備的代表作,它在頭盔內(nèi)形成一個(gè)空間動(dòng)態(tài)立體場(chǎng)景;隨操作者的頭部動(dòng)作而相應(yīng)改變場(chǎng)景,以訓(xùn)練操作者對(duì)付敵方飛行器的機(jī)動(dòng)能力和瞄準(zhǔn)能力,予先制備的CD盤提供各種作戰(zhàn)環(huán)境相應(yīng)的音響效果[個(gè)RCPU)來(lái)處理圖像數(shù)據(jù),在高配置下,每秒能產(chǎn)生幀詳細(xì)、逼真的高分辨率戰(zhàn)場(chǎng)圖像。系統(tǒng)可以模擬各種地形要素、不同的氣象條件,還可仿真帶有夜視儀、紅外顯示器或合成孔徑雷達(dá)顯示效果的夜間戰(zhàn)斗過(guò)程。
2.2虛擬戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境系統(tǒng)的基本構(gòu)成
虛擬戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境系統(tǒng)由軟件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)三部分構(gòu)成。其軟件系統(tǒng)主要包括戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境建模軟件、場(chǎng)景紋理生成與處理軟件、立體圖像生成軟件、觀察與操作控制軟件、分析應(yīng)用GIS軟件等;數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)主要包括戰(zhàn)場(chǎng)地圖數(shù)據(jù)庫(kù)、三維環(huán)境模型數(shù)據(jù)庫(kù)、武器裝備數(shù)據(jù)庫(kù)、環(huán)境紋理影像數(shù)據(jù)庫(kù)、應(yīng)用專題數(shù)據(jù)庫(kù)等;硬件系統(tǒng)主要包括計(jì)算機(jī)、聲像處理系統(tǒng)、感知系統(tǒng)(顯示設(shè)備、立體觀察裝置、人機(jī)操縱裝置)等。根據(jù)虛擬戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的應(yīng)用需,以上三個(gè)部分就有不同的組合方式,進(jìn)而構(gòu)成不同的應(yīng)用系統(tǒng)。
就軍事應(yīng)用而言,虛擬戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境主要有多人共享式和單兵沉浸式兩種應(yīng)用模式,相應(yīng)地,虛擬戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境系統(tǒng)就有多人共享式和單兵沉浸式兩種構(gòu)成,其主要區(qū)別在于立體圖像的顯示與觀察方式以及對(duì)場(chǎng)景的控制方式上。
(1) 多人共享式。在作戰(zhàn)指揮以及大多數(shù)作戰(zhàn)模擬與訓(xùn)練中,指揮和參謀人員往往需要圍繞同一個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境來(lái)研討作戰(zhàn)方案、評(píng)估作戰(zhàn)效果。為了滿足多人共享的需,目前大多數(shù)的虛擬戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境系統(tǒng)都是以大屏幕投影顯示、通過(guò)立體眼鏡(液晶式或偏振光式)觀察來(lái)實(shí)現(xiàn)視覺共享,通過(guò)操縱桿或鼠標(biāo)和鍵盤等輸入設(shè)備來(lái)控制視點(diǎn)。其優(yōu)點(diǎn)是處于同一空間中的用戶(幾人到幾十人)可以同時(shí)觀察到同一場(chǎng)景,且系統(tǒng)硬件價(jià)格低廉。其不足是對(duì)場(chǎng)景的操作只能由一人完成,且當(dāng)大屏投影的圖像無(wú)法占滿觀察者的視野時(shí),會(huì)削弱臨境感。
(2) 單兵沉浸式。在單兵對(duì)技術(shù)、戰(zhàn)術(shù)武器裝備的操作訓(xùn)練的應(yīng)用中,需要強(qiáng)調(diào)的是受訓(xùn)者個(gè)人與武器裝備及其所處環(huán)境的關(guān)系。為此,多采用頭盔顯示器(HMD)來(lái)作為立體顯示、立體觀察和頭部定位跟蹤裝置,運(yùn)用數(shù)據(jù)手套或體位跟蹤器來(lái)完成定位、選擇等操作。運(yùn)用這些裝置可以使受訓(xùn)者產(chǎn)生強(qiáng)烈的臨境感,進(jìn)而達(dá)到良好的訓(xùn)練效果。但其設(shè)備十分昂貴,難以推廣使用,并且由于傳感裝置還不十分精確、計(jì)算機(jī)對(duì)大數(shù)據(jù)量的場(chǎng)景計(jì)算能力,常常會(huì)造成感覺的病態(tài)反應(yīng)。
3. 建構(gòu)虛擬戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的若干關(guān)鍵技術(shù)
作為虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng),一般認(rèn)為需要具備三個(gè)基本特征—交互(Interaction)、沉浸(Immersion)和想象(Imagination)[],但根據(jù)實(shí)際用途,對(duì)這“3I”特征的體現(xiàn)也有所側(cè)重。就共享式虛擬戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境系統(tǒng)而言,體現(xiàn)可交互性是重點(diǎn);而對(duì)于沉浸式虛擬戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境系統(tǒng),所強(qiáng)調(diào)的是其沉浸特征(可進(jìn)入性);無(wú)論哪種應(yīng)用,想象力都是不可缺少的。
3.1 實(shí)現(xiàn)“交互”的關(guān)鍵技術(shù)
交互特征是指系統(tǒng)具有對(duì)人機(jī)交互作出響應(yīng)的能力,衡量這種能力的標(biāo)準(zhǔn)是系統(tǒng)處理和顯示環(huán)境圖像的刷新率(幀/秒),刷新率越高,說(shuō)明系統(tǒng)可以對(duì)交互作出越快的響應(yīng),當(dāng)交互響應(yīng)達(dá)到實(shí)時(shí),在視覺上就表現(xiàn)為場(chǎng)景隨交互過(guò)程而連續(xù)平滑地變化。當(dāng)交互響應(yīng)有明顯延時(shí),在視覺上就表現(xiàn)為場(chǎng)景的停滯和抖動(dòng)變化。顯然,影響交互能力的因素除了系統(tǒng)硬件對(duì)于場(chǎng)景數(shù)據(jù)處理和顯示的性能外,還與場(chǎng)景的數(shù)據(jù)量以及交互控制的軟件有關(guān)。因此,在建構(gòu)虛擬戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境系統(tǒng)時(shí),要充分考慮設(shè)備的性能以及用戶的實(shí)際裝備能力,軟件系統(tǒng)開發(fā)的關(guān)鍵則在于場(chǎng)景數(shù)據(jù)的組織和管理。
在戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境仿真應(yīng)用中,參與可視化處理的場(chǎng)景數(shù)據(jù)包括三維地形模型、三維地物模型和地形地物的表面紋理(如果考慮到綜合戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的構(gòu)成,還應(yīng)該包括武器裝備模型及其紋理以及煙火特效、聲效等數(shù)據(jù)),其數(shù)據(jù)量十分龐大。為了實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)量地景的實(shí)時(shí)交互顯示,就必須解決場(chǎng)景數(shù)據(jù)的組織與管理問題,其思路就是在保證場(chǎng)景顯示細(xì)節(jié)的前提下,使參與實(shí)時(shí)處理的場(chǎng)景數(shù)據(jù)降低到最少,以保證交互響應(yīng)的效率。我們的實(shí)踐表明,按人類視覺認(rèn)知的規(guī)律來(lái)組織和調(diào)度場(chǎng)景數(shù)據(jù)是一種行之有效的方法。該規(guī)律是:從固定視點(diǎn)注視客觀物體時(shí),離視覺中心越近的部分在視網(wǎng)膜上的呈像越清晰,越遠(yuǎn)其呈像越模糊;從不同視距觀察客觀物體時(shí),離物體越近,看到的物體的細(xì)節(jié)就越豐富。遵循上述規(guī)律,場(chǎng)景數(shù)據(jù)的組織和調(diào)度實(shí)際上就歸結(jié)為場(chǎng)景細(xì)節(jié)層次的組織以及與視點(diǎn)相關(guān)的各層次數(shù)據(jù)的調(diào)度[]。
(1) 場(chǎng)景細(xì)節(jié)層次的組織:場(chǎng)景的細(xì)節(jié)包括場(chǎng)景模型的細(xì)節(jié)和場(chǎng)景紋理的細(xì)節(jié)。場(chǎng)景模型的細(xì)節(jié)是指場(chǎng)景體形態(tài)所表達(dá)的細(xì)節(jié),場(chǎng)景紋理的細(xì)節(jié)是指場(chǎng)景表面影像所表達(dá)的細(xì)節(jié)。場(chǎng)景模型的最高細(xì)節(jié)取決于模型建立的數(shù)據(jù)源,對(duì)于以矢量地圖數(shù)據(jù)為主要數(shù)據(jù)源的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境仿真應(yīng)用來(lái)說(shuō),數(shù)字地圖的原始比例尺決定著場(chǎng)景模型所描述的最高細(xì)節(jié),即比例尺越大,細(xì)節(jié)越豐富。場(chǎng)景紋理的最高細(xì)節(jié)取決于紋理影像的數(shù)據(jù)源,當(dāng)以數(shù)據(jù)地圖作為仿真地面紋理的數(shù)據(jù)源時(shí),其紋理的最高細(xì)節(jié)同樣與數(shù)字地圖的比例尺有關(guān),即比例尺越大,地物要素的分類分級(jí)越詳細(xì),則仿真影像所能描述的地表的細(xì)節(jié)越豐富;當(dāng)以遙感影像作為地表紋理時(shí),影像分辨率則決定著地表要素所能展現(xiàn)的細(xì)節(jié)。
為了達(dá)到視點(diǎn)越近細(xì)節(jié)越豐富的場(chǎng)景表達(dá)效果,需要把場(chǎng)景模型和紋理數(shù)據(jù)區(qū)分為多種細(xì)節(jié)層次,并按細(xì)節(jié)序列加以組織。
(2) 與視點(diǎn)相關(guān)的層次數(shù)據(jù)的調(diào)度:在同一個(gè)視景中,按視覺中心詳細(xì)周邊概略的原則來(lái)調(diào)度不同細(xì)節(jié)的模型和紋理數(shù)據(jù),也是為保持交互與視覺效果而降低參與計(jì)算的地景數(shù)據(jù)量的有效方法。
需要說(shuō)明的是,紋理細(xì)節(jié)可以在視覺上彌補(bǔ)模型細(xì)節(jié)的不足,即在較為概略的模型骨架上疊加細(xì)節(jié)較多的紋理,這是提高交互效率而不降低顯示效果的一個(gè)有效策略。
3.2 實(shí)現(xiàn)“沉浸”的關(guān)鍵技術(shù)
沉浸特征是指系統(tǒng)的聲像效果能夠使受訓(xùn)者產(chǎn)生置身于虛擬環(huán)境中的感覺。對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用而言,營(yíng)造立體視覺效果是實(shí)現(xiàn)“沉浸”的關(guān)鍵,即根據(jù)人類的雙目立體視覺原理,借助于一定的設(shè)備,使觀察者在生理水平上對(duì)被觀察的場(chǎng)景產(chǎn)生強(qiáng)烈的立體感。由于在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中,場(chǎng)景是由計(jì)算機(jī)生成的(非實(shí)地拍攝),為了達(dá)到立體效果,就需要對(duì)圖像的生成、顯示與觀察各環(huán)節(jié)進(jìn)行適人化的處理,因此該技術(shù)也被成為“人造立體視覺技術(shù)”[5][]。
(1) 立體圖像的生成。就是根據(jù)生理立體視覺的水平視差,對(duì)同一場(chǎng)景生成以左右眼為視點(diǎn)的場(chǎng)景圖像,即構(gòu)成一個(gè)像對(duì)。像對(duì)的視差是引起生理立體感的唯一因素,決定著場(chǎng)景的縱深效果。關(guān)于視差的類型及其相應(yīng)的視覺效果,可參閱參考文獻(xiàn)[]。
(2) 立體圖像的顯示與觀察。顯示方式與觀察方式密切相關(guān),選擇何種方式取決于實(shí)際應(yīng)用的需,在上述內(nèi)容中描述了戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境仿真應(yīng)用中的兩種顯示與觀察方式。這兩種方式也是目前市場(chǎng)上的主流,但由于這兩種方式都要把部分觀察裝置加戴在觀察者的頭上,而且觀察效果也不夠理想(如液晶眼鏡會(huì)增加閃爍、降低場(chǎng)景亮度,LCD頭盔顯示分辨率偏低,CRT頭盔偏重等),因此使許多用戶寧可選擇三維觀察方式,即直接在顯示器或投影幕上觀看由計(jì)算機(jī)生成的單目場(chǎng)景視像,以場(chǎng)景中的光影和形態(tài)為線索,通過(guò)觀察者的心理加工,產(chǎn)生三維感覺(實(shí)際上是一種錯(cuò)覺)。最近,德國(guó)Dresden 3D推出了一種立體液晶顯示器,觀察者無(wú)須佩帶任何觀察裝置就可以看出立體圖像。在該顯示器中裝配有眼動(dòng)跟蹤攝像機(jī),可捕獲觀察者雙眼的位置,由此來(lái)控制安裝在液晶屏前的一個(gè)光學(xué)蒙片分別向左右眼方向偏移左右眼圖像。顯然,該顯示器不適合于多人共享。
在戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境仿真應(yīng)用中,環(huán)境聲音主要是武器裝備在作戰(zhàn)過(guò)程中所發(fā)出的諸如發(fā)動(dòng)機(jī)轟鳴、槍炮開火、彈藥爆炸等聲響。這些聲響的特點(diǎn)是都具有確切的空間位置和聲音效果,通過(guò)可描述空間聲響的軟件(如Direct 3D)就可以把聲音的定位信息通過(guò)音響系統(tǒng)傳遞給用戶。喧囂的戰(zhàn)場(chǎng)音響可以營(yíng)造出生動(dòng)逼真的戰(zhàn)場(chǎng)氛圍。
3.3 體現(xiàn)“想象”的幾個(gè)方面
把“想象”作為虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的一個(gè)基本特征,表明了創(chuàng)造性形象思維能力對(duì)于構(gòu)建虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的重要性。高超的創(chuàng)意不僅可以引發(fā)觀看者心靈上的震撼,還可以引導(dǎo)他們達(dá)到探索的目的。對(duì)于虛擬戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的創(chuàng)建,這種想象力體現(xiàn)在人機(jī)界面的構(gòu)想、場(chǎng)景表達(dá)的構(gòu)想以及是否提供對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的再創(chuàng)建手段等方面。
(1)人機(jī)界面的構(gòu)想。“R最困難的地方就是讓用戶的感覺對(duì)信息確信無(wú)疑”,這是比爾?蓋茨對(duì)虛擬環(huán)境應(yīng)該達(dá)到的最高境界的理解[]。要使用戶“進(jìn)入到”系統(tǒng)所產(chǎn)生的場(chǎng)景中并對(duì)其確信無(wú)疑,就需要有良好的人機(jī)界面。傳統(tǒng)的人機(jī)界面是讓用戶隔著“窗口”來(lái)觀察和操作應(yīng)用軟件,在虛擬環(huán)境中,這樣的窗口會(huì)把用戶阻隔在旁觀者的位置上,無(wú)法作為參與者“進(jìn)入到”環(huán)境中。因此,如何設(shè)計(jì)符合虛擬環(huán)境特點(diǎn)的人機(jī)交互界面就成為想象的焦點(diǎn)。
(2)場(chǎng)景描述的構(gòu)想。實(shí)際上就是指虛擬場(chǎng)景的設(shè)計(jì)。虛擬戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的外觀是否逼真,主要取決于場(chǎng)景的外觀設(shè)計(jì)。當(dāng)運(yùn)用矢量地圖數(shù)據(jù)來(lái)生成場(chǎng)景的表面紋理時(shí),場(chǎng)景描述的構(gòu)想就涉及到每一個(gè)要素的表示方法的設(shè)計(jì)(運(yùn)用幾何符還是仿真圖像)、地表及各要素表面噪音效果的設(shè)計(jì)、不同地貌類型的色層表的設(shè)計(jì)、武器裝備等作戰(zhàn)單在戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中的表示方法的設(shè)計(jì)、作戰(zhàn)意圖與態(tài)勢(shì)的表示方法設(shè)計(jì)等方面。
(3)提供實(shí)現(xiàn)構(gòu)想的工具。在不同的軍事應(yīng)用中,用戶對(duì)虛擬戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的表示方法有不同的要,比如,對(duì)于飛行模擬訓(xùn)練,受訓(xùn)者希望能夠以航空影像作為表面紋理,以便使場(chǎng)景在視覺上更接近于實(shí)際的地形環(huán)境。但對(duì)于作戰(zhàn)指揮訓(xùn)練而言,受訓(xùn)者更希望場(chǎng)景中能夠表達(dá)出地圖上的分類分級(jí)信息(符化的表示方法),以便分析和決策,這就需要在系統(tǒng)中為用戶提供多種表達(dá)手段。此外,對(duì)于戰(zhàn)法研究而言,用戶有時(shí)需要擬構(gòu)一個(gè)典型的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境,這也需要給用戶提供實(shí)現(xiàn)構(gòu)想的工具。
4.應(yīng)用舉例
從年以來(lái),解放軍信息工程大學(xué)測(cè)繪學(xué)院戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境仿真工程實(shí)驗(yàn)室以虛擬戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境為主題,做了大量的研究工作,取得了以“地形環(huán)境仿真系統(tǒng)”為代表的成果。該系統(tǒng)是運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),在軍事測(cè)繪數(shù)據(jù)庫(kù)的支持下,實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境仿真的一個(gè)實(shí)用系統(tǒng)。主要模擬作戰(zhàn)區(qū)域的地形環(huán)境,可以為作戰(zhàn)模擬的各層次(戰(zhàn)術(shù)、戰(zhàn)役、戰(zhàn)略)、各階段(預(yù)案擬訂、對(duì)抗模擬、結(jié)果評(píng)估)提供各種地幅的二維電子地圖、三維地景和地理信息。
本系統(tǒng)已經(jīng)初步具備了虛擬現(xiàn)實(shí)的基本特征(“可進(jìn)入”、“可交互”),在研制過(guò)程中解決了以下幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問題:
1. 解決了在機(jī)環(huán)境下,對(duì)地形環(huán)境的快速三維建模、模型簡(jiǎn)化以及實(shí)時(shí)交互等問題。
2. 研制出與液晶立體眼鏡的接口硬件,使得在機(jī)和工作站環(huán)境下,可以用較底價(jià)位的立體眼鏡實(shí)現(xiàn)具有“進(jìn)入感”的立體效果。
3. 解決了地形模型與其它商業(yè)化三維軟件的接口問題,以及技術(shù)、戰(zhàn)術(shù)武器在三維地形環(huán)境中的置入問題(如圖5)。
目前,本系統(tǒng)已在全軍得到廣泛的應(yīng)用,也在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中得到應(yīng)用,如運(yùn)用本系統(tǒng),為三峽移民局進(jìn)行了三峽庫(kù)區(qū)水淹沒過(guò)程的模擬(如圖6)。
5.結(jié)語(yǔ)
戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境仿真是應(yīng)數(shù)字化戰(zhàn)場(chǎng)建設(shè)的需要而產(chǎn)生的高新技術(shù),其應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。本文僅從作戰(zhàn)模擬這一應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)論述虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境感知仿真中的應(yīng)用,實(shí)際上,該技術(shù)在軍事上還被應(yīng)用于作戰(zhàn)指揮、武器試驗(yàn)、外交談判、災(zāi)害預(yù)測(cè)等多方面。隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)日趨成熟、實(shí)用,我們相信在不遠(yuǎn)的將來(lái),它將成為提高軍隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力的重要的技術(shù)手段。
美軍的沙漠風(fēng)暴行動(dòng):年代處的沙漠風(fēng)暴行動(dòng)是人工智能技術(shù)在軍事中應(yīng)用的一個(gè)成功典范。從最簡(jiǎn)單的貨物空運(yùn),到復(fù)雜的行動(dòng)協(xié)調(diào),都由面向人工智能技術(shù)的專家系統(tǒng)來(lái)完成。另外先進(jìn)的巡航導(dǎo)彈也采用了人工智能體領(lǐng)域的機(jī)器人和機(jī)器視覺技術(shù)。在這其中的兩個(gè)計(jì)劃:Pilot Asciate Project (電子領(lǐng)航員)和Battle Management System Project(軍事專家系統(tǒng)),是人工智能技術(shù)成功應(yīng)用的范例。
在未來(lái)的世紀(jì),人工智能技術(shù)在軍事倉(cāng)儲(chǔ)中的進(jìn)一步開發(fā)應(yīng)用,將出現(xiàn)各種智能化倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)械,如在自動(dòng)導(dǎo)向車和智能用車中應(yīng)用專家系統(tǒng)確定行走路線和運(yùn)行方案;在物料存取過(guò)程中,應(yīng)用專家系統(tǒng)指揮機(jī)器人進(jìn)行入架和出架操作;將多媒體技術(shù)和專家系統(tǒng),應(yīng)用于倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)械人員培訓(xùn)、操作指導(dǎo)、遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)視、異地故障分析和診斷等。隨著時(shí)間的推移,智能化倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備將更多、更加趨于完善,倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)械更安全、更可靠。
機(jī)器人活躍于倉(cāng)儲(chǔ)領(lǐng)域。經(jīng)過(guò)多年的研究.機(jī)器人已發(fā)展到第三代智能機(jī)器人。它裝有多種傳感器,能識(shí)別作業(yè)環(huán)境.能自主決策,具有人類大腦的部分功能,且動(dòng)作靈活,是人工智能技術(shù)發(fā)展到高級(jí)階段的產(chǎn)物,目前,全世界已有各種類型、各種用途的機(jī)器人達(dá)百萬(wàn)臺(tái)。
隨著人工智能技術(shù)和機(jī)器人技術(shù)的飛速發(fā)展,機(jī)器人將在軍事倉(cāng)儲(chǔ)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。例如,用于倉(cāng)庫(kù)作業(yè),從事搬運(yùn)彈藥和各種危險(xiǎn)作業(yè)。美國(guó)奧德蒂斯研制的“章魚”式六腿機(jī)器人,在靜止時(shí)能做起公斤重的彈藥;用于戰(zhàn)場(chǎng)上執(zhí)行多種后勤保障任務(wù),在比較危險(xiǎn)的環(huán)境中前送后運(yùn)作戰(zhàn)物資;機(jī)器人“哨兵”用于倉(cāng)庫(kù)警戒巡邏,可代替普通士兵巡邏、放哨。