实时云渲染在军事仿真与作战模拟中的应用

一、军事仿真系统需求背景

从90年代初期，虚拟现实技术就被用于军事领域。如今，随着虚拟现实技术的飞速发展，运用仿真训练系统对官兵进行模拟训练已经成为军事训练所采取的一种重要手段。

弗朗西斯•培根在1620年发表的《新工具》中提出了基于实验的科学方法，而如今仿真被认为是继理论和实验之后，认识和改造世界的第三种方法。

仿真技术属于一种可控的、无破坏性的、耗费小的、并允许多次重复的试验手段，在军事训练领域，广泛使用在武器装备及平台仿真、作战指挥仿真和战略决策仿真系统等。大部分仿真系统具有模型精度高、实体数量大、地理模型多、三维可视化等特点：

• 虚拟操作训练系统：高分辨率的三维外部模型和操作面板模型，天气、时令、烟、火、喷水等特效。在火箭军发射车操作、舰艇损管培训、坦克战斗和机动训练等虚拟操作训练中，只有真实感强的场景，受训者才能获得逼真的体验。

• 作战指挥训练仿真系统：设置总导演部、红方导演部、蓝方导演部以及各个指挥所，仿真节点数量庞大。

• 新型编制单元作战仿真系统：实体数据量规模大（作战实体以及部件级实体达到上万个）、仿真精度高（单兵、单装等装备模型；班、小组长等指挥模型；人眼感知、雷达、红外、可见光等各类探测模型）。

• 电子沙盘推演系统：逼真的作战区的地形、气象、交通等自然地理状况和军事设施、工事、兵力部署等重要军事目标。

• 卫星仿真系统：高精度的仿真模型、大数据的空间目标。

• 三维态势显示台：三维地形加载与显示、三维战场目标显示、三维地理信息计算、对抗效果三维可视化、二三维同步显示功能。 ......

具有这些特点的军事仿真系统，需要专业的GPU提供强大的图形计算能力做支撑。

二、实时云渲染助力军事仿真云化转型

我国军用仿真技术的发展已有四十余年的历史，通过边建边用，以及上级领导的重视，现在已经存在大量的仿真系统，并分散在各部队及训练基地（作战实训室、模拟作战中心等）。

随着信息化发展，SaaS理念（一种创新的软件应用模式）被广泛应用在各领域，SaaS改变了传统软件服务的提供方式，减少本地部署所需的大量前期投入，进一步突出信息化软件的服务属性。

在军事领域，“多”而“散”的仿真实训室，通过实时云渲染技术部署军事仿真SaaS层应用，把分散的仿真系统转移到云端（可以是统一的机房），利用云端强大的算力，实时运行和渲染仿真应用，交互结果以音视频流的形式，通过网络传递至泛终端，实现受训官兵使用任意轻量化终端都可以随时随地、按需使用任意仿真系统，改变目前“以设施为中心”的仿真实训模式，变为“以受训者为中心”的仿真实训模式。

三、新模式带来的好处

1) 体验方面

“多”而“散”的仿真实训室，不再受限于固定的场地，受训人群可以随时随地，按需训练，并可以满足远程协同训练和时间协调等需求。

在虚拟现实训练中，受训员只要佩戴轻便的VR/AR头盔、仿真作战工具等，“卸下”背包工作站，轻松上阵，更无需担心训练过程中工作站受损问题。

2) 内容方面

基于云端强大的算力，可以运行高精度仿真内容，突破本地设备对模型精度的局限，推动更逼真的内容制作。

SaaS模式具备数据不落地的特点，所有仿真系统运行在云端（机房的服务器内），防止泄密。

3) 管理方面

通过统一的实时渲染云平台，可以适配不同类型的仿真系统，可以统一部署、扩展、升级仿真系统，无需考虑与各终端的适配细节，有利于内容分发与聚合。满足对不同专业、不同科目仿真系统的统一管理、统一运维的要求。

四、实时云渲染解决方案

LarkXR，平行云自主研发产品，专注于提供高效、便捷的实时云渲染解决方案。LarkXR可以部署在公有云、私有云、混合云等不同网络环境中，经过上百家客户的部署实践，具有高效能、高稳定性、功能完善等特点，极大的降低实时云渲染应用门槛，让合作伙伴聚焦最擅长的领域，专注在军事领域为使用者打造更好的仿真系统体验。