面向警务战术对抗训练的虚拟仿真技术分析及应用研究

张帅奇

（陕西警官职业学院，陕西西安，710021）

0 引言

虚拟仿真技术能够帮助警务训练部门在特定区域内迅速搭建训练平台，在短时间内完成训练准备工作，不会受到时间、场地的约束，能够大幅提升警务实训效率。基于此，对面向警务战术对抗训练的虚拟仿真技术分析及应用进行探究有着重要意义。

1 仿真对抗训练及具体的实施途径

1.1 仿真对抗训练

随着现代教育技术的飞速发展，人们的学习模式也出现了重大改变，各行各业也引入了先进的技术手段，提升专业技能水准，将先进的现代化技术引入警务培训工作中，有助于对执法环境进行还原，模拟出真实的对抗性，更好地践行服务实战、贴近实战的训练宗旨，进一步增强警务实战训练的有效性、科学性、安全性[1]。在实战训练实施进程中，部分执法情景很难在实际的训练中被有效还原、复盘或逐一复制，尤其是在具有强烈对抗性、规模较大的战术对抗演练中会出现安全隐患较多，训练资源少，硬件保障设施不达标等多种问题。

1.2 具体实施途径

仿真对抗技术在警务实战对抗战术训练中的实施途径包括以下几种：第一，基于电子设备平台的传统对抗模式，电子设备平台主要包括游戏机、手机、平板电脑、计算机走电子平台；上述电子设备平台多为商业化平台，成本较低、趣味性强、训练方便；在制定警务实战训练内容时，训练人员可基于上述电子平台开发app或软件，也可以借助电子平台上现存的软件，结合警务实战训练的实际要求，科学合理地将训练科目与软件进行搭配；同时，训练人员还可以引入新型的教育训练模式，例如，翻转课堂、微课等新型教学模式，开展课后训练，引导受训警员将碎片化的空闲时间投入到较为休闲娱乐的训练活动中[2]。实施途径如下：

基于电子屏幕对实战对抗情景进行模拟，该种运用途径主要是指借助LED屏幕、投影，将事先录制的动画、实景视频进行播放；借助感应装置对受训警员作出的各项动作进行实时感应，进而实现屏幕内容与警员动作的实时互动，达到对抗训练模拟的目的。该种训练方式被全世界范围内的警务实战部门所广泛应用，也是我国重要的虚拟仿真警务实训手段。随着时间的发展，该种训练模式已经由初期单一的屏幕逐渐发展成能够支持全天候模拟、270度沉浸式的系统平台，能够紧贴实战环境，模拟对抗演练内容[3]。运行方案如下：

第三，借助虚拟仿真技术模拟战术对抗训练场景，该种方式主要借助系统集成、环境渲染、人工智能、动作实时捕捉、三维建模等多项技术，构建虚拟世界与人的自然交互和多元感知平台，进而增强训练环境中的虚拟现实模拟沉浸感。现阶段，虚拟仿真技术主要有MR技术、AR技术、VAR技术，其中，VR技术即为虚拟现实技术，该技术手段的核心是计算机技术，能够基于现实环境生成触感、听觉，视觉等多方面与现实高度近似的虚拟情境，并借助数字化技术传递到计算机设备中。用户借助计算机设备能够实现与虚拟对象的交互，获取接近真实环境交互的体验与感受。AR技术即为增强现实技术，通过融合现实影像与虚拟影像，借助输出设备现实世界投射虚拟世界，并实现两者互动。MR技术即为混合现实技术，能够有效融合AR技术、VR技术，根据用户的实际需求，达到仿真效果。通过MR技术、AR技术、VAR技术生成的虚拟事物环境能够给予受训警员多感知、真实、可控的交互学习途径，使其能够在虚拟环境中对客观事物深入的认知与探索，有助于将传统教学课堂中难以教授的经验、感知传递给学员。相比于上述两种技术实施途径，虚拟仿真技术有着更强烈的拟真感、代入感、沉浸感，能够提供更大的对抗压力与极佳的模拟效果；与此同时，该种技术具有更强的自由度、更高的性能、便于携带、占地面积较小。通常情况下，在开展警务战术实战对抗演练时，受训警员只需佩戴个人电脑、模拟发射器以及AR或VR眼镜即可投入训练。若战术对抗训练的规模较大，训练人员只需在上述设备的基础上，增添定位装置，就能够满足训练科目要求。虚拟仿真技术能够帮助警务训练部门在特定区域内迅速搭建训练平台，在短时间内完成训练准备工作，不会受到时间场地的约束。

图1 VR技术应用流程

2 面向警务战术对抗训练的虚拟仿真技术应用

2.1 主要的应用模式

警务对抗训练在类别上具有狭义、广义两种形式。狭义对抗训练是指在特定条件下的战术训练科目，包括极端暴力处置、入室清查、车辆查控等战术训练科目。依照组织形式，广义的战术训练包括桌面推演、对抗训练分解、对抗训练实景模拟等。通过引入虚拟仿真技术，将执法案例作为模板，将虚拟与现实相结合，搭配多种战术训练科目，有助于降低实战演练风险，减少实战训练成本，增强实战训练效果，突出战术对抗训练的核心思想，有助于警务训练工作的长远发展。

图2 VR系统的培训流程

对抗训练实景模拟是指对现场的执法环境、街区进行模拟，可设置剧本或进行无剧本演练，安排群众、嫌疑人等事件角色，受训警员进入到模拟场景中对执法对抗过程进行演练模拟。警务实训部门应充分考量资源投入产出比，科学合理地分配各项训练资源。

2.2 虚拟仿真技术的应用价值

将虚拟仿真技术应用到警务对抗训练中有助于受训警员接受更多的线上对抗训练科目，将警务训练部门传统的线上教学方式变得更加外延化、生动化、立体化。结合训练内容的实际需求与实施条件，训练人员可以构建虚拟仿真的系统平台，只需要配备小型虚拟靶场、VR/AR训练设备以及移动智能终端，即可构建相对初级的系统平台。当然训练人员也可以构建大型的综合性系统平台。与此同时，虚拟仿真技术能够支持研发人员同步开发基于战术对抗训练的线下、线上课程，构建同步评价体系。在教学目标的统一指导下，工作人员可以构建较为系统性的课程体系，有助于受训警员合理安排碎片化时间，提高训练效果，增强受训警员的专业线上专业能力；待警员的线上专业能力超过额定标准后，由警务训练部门统一开展线下训练活动，增强训练效果。此外，虚拟仿真技术有助于拓宽对抗训练的空间、时间，统一组织不同部门、不同地区的警员参与到训练活动中，增强对抗训练效率，整合训练资源，强化各部门、各地区、各警种警力的协调合作能力。

3 结论

基于虚拟仿真技术，在开展警务战术实战对抗演练时，受训警员只需佩戴个人电脑、模拟发射器以及AR或VR眼镜即可投入训练。若战术对抗训练的规模较大，训练人员只需在上述设备的基础上，增添定位装置，就能够满足训练科目要求，可以充分践行服务实战、贴近实战的训练宗旨。