元宇宙的定義與發(fā)展 構(gòu)建軍事元宇宙的必要性

摘 要：?元宇宙是2021年以來在商業(yè)界和學(xué)術(shù)界大火的用于描述虛實(shí)融合與互動(dòng)的概念。為研究這一概念可能的軍事應(yīng)用，梳理了元宇宙的定義、特征及發(fā)展脈絡(luò)，從軍事元宇宙對(duì)建模仿真技術(shù)和傳統(tǒng)實(shí)況-虛擬-構(gòu)造仿真拓展的角度分析了構(gòu)建軍事元宇宙的必要性，從訓(xùn)練、作戰(zhàn)、數(shù)據(jù)信息資源管理的現(xiàn)實(shí)需求角度研究了軍事元宇宙可能帶來的改進(jìn)，分析了目前宣稱正在開發(fā)的軍事元宇宙雛形產(chǎn)品及其典型開發(fā)方式。

引言

元宇宙(Metaverse)是一種描述虛實(shí)互動(dòng)一體化的概念。2021年被稱作“元宇宙元年”，國(guó)際頂尖的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，如蘋果、微軟、臉書、騰訊、網(wǎng)易等，均開始重視并紛紛布局元宇宙賽道。臉書態(tài)度尤為積極，將公司名稱直接修改為Meta Platforms，顯示了其進(jìn)軍元宇宙的強(qiáng)烈姿態(tài)。

近兩年來，對(duì)元宇宙概念、發(fā)展與應(yīng)用的研究也逐漸成為學(xué)術(shù)研究中的一個(gè)熱點(diǎn)。一些典型的綜合類研究包括：對(duì)元宇宙的戰(zhàn)略、技術(shù)和哲學(xué)基礎(chǔ)進(jìn)行了詳細(xì)描述，將其描繪為“下一代互聯(lián)網(wǎng)”；清華大學(xué)新媒沈陽團(tuán)隊(duì)在2021-2022年先后發(fā)布了3篇關(guān)于元宇宙發(fā)展的研究報(bào)告，分別對(duì)元宇宙進(jìn)行了概念梳理、行業(yè)分析、發(fā)展預(yù)測(cè)，結(jié)合中國(guó)本土文化描述了元宇宙的屬性、拓展及其應(yīng)用場(chǎng)景、風(fēng)險(xiǎn)治理，研究了元宇宙與其他學(xué)科的結(jié)合、元宇宙產(chǎn)業(yè)及中國(guó)式元宇宙等內(nèi)容；從理論概念、關(guān)鍵技術(shù)、應(yīng)用場(chǎng)景和政策治理四方面，對(duì)元宇宙研究與應(yīng)用的現(xiàn)狀和未來進(jìn)行了綜述。

一些研究則專注于垂直分類的元宇宙研究，希望拓展新的研究?jī)?nèi)容和研究思路，如教育元宇宙、建筑元宇宙、圖書檔案元宇宙等。作為擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)(extended reality, XR)、數(shù)字孿生、人工智能、3D互聯(lián)網(wǎng)、5G等多種技術(shù)綜合涌現(xiàn)的新概念，元宇宙天然具有一定的技術(shù)引領(lǐng)性。隨著元宇宙研究成為熱點(diǎn)，其可能具有的軍事意義和軍事運(yùn)用潛能也得到了關(guān)注。發(fā)展軍事元宇宙概念，將戰(zhàn)場(chǎng)空間拓展到元宇宙，可能成為未來軍事競(jìng)爭(zhēng)新的角力點(diǎn)；軍事元宇宙的全新思維方式可以豐富和促進(jìn)認(rèn)知域作戰(zhàn)的理論，其底層技術(shù)可以促進(jìn)軍事建模仿真領(lǐng)域的新發(fā)展。

本文圍繞元宇宙及其軍事運(yùn)用，主要開展了以下工作：①描述了元宇宙的已有定義和特征，按照文學(xué)影視、游戲娛樂和概念投入3條脈絡(luò)整理了元宇宙的概念發(fā)展；②分析了軍事元宇宙構(gòu)建的必要性，研究了其對(duì)于建模仿真技術(shù)的拓展及其對(duì)傳統(tǒng)LVC(live-virtual-constructive)仿真的拓展；③從需求角度出發(fā)，論述了軍事元宇宙對(duì)訓(xùn)練、作戰(zhàn)、數(shù)據(jù)信息資源管理現(xiàn)實(shí)需求的解決方法；④整理了目前已有的軍事元宇宙雛形產(chǎn)品，重點(diǎn)分析了產(chǎn)品開發(fā)中多點(diǎn)同步擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)這一典型開發(fā)路徑。

1、元宇宙的定義與發(fā)展

1.1 元宇宙的定義

Metaverse一詞于1992年在尼爾·史蒂芬森的科幻小說《Snow Crash》中出現(xiàn)，中譯本《雪崩》中將其譯作“超元域”。這部小說中描繪元宇宙是“計(jì)算機(jī)生成的宇宙，他們的計(jì)算機(jī)在他們的護(hù)目鏡上繪制并注入他們的耳機(jī)……一個(gè)被稱為元宇宙的虛構(gòu)地方”，這里的元宇宙是對(duì)人類居住的未來數(shù)字模擬世界的科幻幻想，同時(shí)可以對(duì)現(xiàn)實(shí)世界產(chǎn)生影響，但是史蒂芬森并未給出元宇宙的標(biāo)準(zhǔn)定義。從字面看，“meta”是“本原，在……之上”的意思，因此元宇宙指向的是更高層的宇宙，是一種“宇宙的宇宙”，也就是很多“宇宙”組成的更大的“宇宙”。由于元宇宙是還沒有實(shí)現(xiàn)的未來概念，如同21世紀(jì)初的“賽博空間”和近些年的“新零售”概念一樣，其含義也會(huì)隨著理論發(fā)展和認(rèn)知理解而不斷變化；目前來看，業(yè)界、學(xué)界對(duì)元宇宙概念的定義尚未統(tǒng)一，表1從不同側(cè)面例舉了幾種典型的元宇宙定義。

表1 元宇宙的典型定義Table 1 Typical definitions of the metaverse

馬修·鮑爾認(rèn)為可以用如圖所示的8個(gè)元素表示元宇宙的特征。在元宇宙中，用戶可以體驗(yàn)到與現(xiàn)實(shí)世界相同的逼真感，同時(shí)創(chuàng)造出永久保存的數(shù)字資產(chǎn)，例如虛擬地產(chǎn)和虛擬藝術(shù)品等。除此之外，用戶之間可以進(jìn)行高度互動(dòng)的交流、社群參與、商業(yè)交易等活動(dòng)，并且該環(huán)境和現(xiàn)實(shí)世界有著緊密的聯(lián)系，是一個(gè)自主的、可訪問的虛擬世界，并對(duì)所有人開放。

圖 “元宇宙”的8個(gè)特征要素Fig. 1 Eight characteristic elements of the metaverse

綜合以上論述，本文認(rèn)為，元宇宙是一個(gè)聚焦于實(shí)現(xiàn)多虛擬世界間互操作的去中心化網(wǎng)絡(luò)，用戶通過拓展現(xiàn)實(shí)設(shè)備進(jìn)入虛擬世界并接受虛擬世界的反饋，實(shí)現(xiàn)虛實(shí)相融；通過數(shù)字孿生技術(shù)建立現(xiàn)實(shí)鏡像與逼真世界，通過區(qū)塊鏈技術(shù)建立可信的經(jīng)濟(jì)、身份和社交體系，可以為用戶提供持續(xù)的真實(shí)感、沉浸感和存在感，并允許用戶對(duì)虛擬世界中的內(nèi)容進(jìn)行專有的創(chuàng)作、編輯與轉(zhuǎn)移。

1.2 元宇宙概念的發(fā)展

對(duì)元宇宙概念的理解和發(fā)展有比較明晰的3條脈絡(luò)，即文學(xué)影視、游戲娛樂和概念投入。

(1) 文學(xué)影視脈絡(luò)主要是文學(xué)藝術(shù)創(chuàng)作者的科學(xué)幻想。史蒂芬森的小說《雪崩》提出了“元宇宙”的概念，而類似創(chuàng)意則可以追溯到更早。如1950年雷·布拉德伯里的小說《天鵝絨》講述了父母將子女送入虛擬現(xiàn)實(shí)托兒所，子女沉迷不愿意離開的故事；1953年菲利普·迪克的小說《泡沫的煩惱》講述了人類在外太空未找到新生命，為了與新世界的生命體建立聯(lián)系，構(gòu)造了“Worldcraft”，在其中可以建立和擁有自己的世界；1984—1988年威廉·吉普森的“矩陣三部曲”描述了人類生活在AI統(tǒng)治的賽博空間中，類似的概念直接影響了熱門科幻電影系列《黑客帝國(guó)》的創(chuàng)作；近年來，也涌現(xiàn)出了如《阿凡達(dá)》《頭號(hào)玩家》《失控玩家》等電影作品。創(chuàng)作者進(jìn)行的此類創(chuàng)作，得益于虛擬現(xiàn)實(shí)、人工智能等技術(shù)發(fā)展帶來的科幻靈感，是對(duì)元宇宙概念的浪漫描述。

(2) 游戲娛樂脈絡(luò)基本對(duì)應(yīng)大型多人在線(massive multiplayer online, MMO)游戲的發(fā)展脈絡(luò)。如圖所示，在20世紀(jì)70年代就有玩家創(chuàng)作了《多用戶迷宮游戲》(multiple user domain, MUD)，是基于計(jì)算機(jī)文本構(gòu)建的虛擬世界；1986年在線游戲《棲息地》(Habitat)發(fā)布，游戲場(chǎng)景是2D圖形化的多人參與的在線虛擬世界，玩家在游戲中有較強(qiáng)自主權(quán)，還首次使用了“化身”(avatar)一詞表示玩家在游戲中的虛擬替身；2003年推出的《第二人生》(Second Life)則被認(rèn)為首次描繪了可行的虛擬世界的愿景，玩家可以使用化身、進(jìn)行創(chuàng)作和互動(dòng)；隨后2006年的《機(jī)器磚塊》(Roblox)和2009年的《我的世界》(Minecraft)則瞄準(zhǔn)青少年群體，使游戲更易上手，經(jīng)過十幾年發(fā)展兩個(gè)游戲月活用戶在2021年已分別超過2.2億和1.2億；傳統(tǒng)游戲《堡壘之夜》(Fortnite)也進(jìn)行了類似改造，在2018年推出創(chuàng)意模式，允許玩家創(chuàng)建自己的游戲，自由地創(chuàng)作和社交。此類游戲的典型特征是：游戲不預(yù)設(shè)目標(biāo)，允許玩家自由進(jìn)行探索、創(chuàng)造、交流；玩家創(chuàng)造物可以進(jìn)行確權(quán)、交易，所得收益甚至可以兌換現(xiàn)實(shí)貨幣，如《第二人生》中的林登幣；與現(xiàn)實(shí)世界連接，并可反作用于現(xiàn)實(shí)，如線上虛擬組織直接指揮線下活動(dòng)

(3) 概念投入脈絡(luò)則是伴隨2021年臉書改名Meta前后的“元宇宙”熱潮。比如在美國(guó)證券交易委員會(huì)的文件中，2020年及以前僅提及5次元宇宙，而在2021年則超過260次；微軟此前已開發(fā)的包括Minecraft游戲和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)設(shè)備hololens2在內(nèi)的協(xié)作平臺(tái)Mesh，在熱潮中更名為Mesh for Teams，宣稱要打造元宇宙平臺(tái)；韓國(guó)首爾市在Meta更名后跟進(jìn)宣布要建設(shè)“元宇宙首爾”并推出五年建設(shè)計(jì)劃等。然而，各家的元宇宙建設(shè)離建成顯然相去甚遠(yuǎn)，一是建設(shè)本身未完成，二是遠(yuǎn)不能連接為“宇宙的宇宙”。因此更多值得關(guān)注的是“原型元宇宙”(Proto-Metaverse)，即元宇宙的早期形式，此處選取了部分有代表性的原型元宇宙進(jìn)行描述，如表2所示。

表2 部分原型元宇宙Table 2 Part of proto-metaverse

2、軍事元宇宙與建模仿真

2.1 軍事元宇宙

如同在其他領(lǐng)域構(gòu)造的領(lǐng)域元宇宙，如教育元宇宙、圖書情報(bào)元宇宙等，元宇宙的軍事運(yùn)用可以被統(tǒng)合為“軍事元宇宙”概念，即包括作戰(zhàn)過程模擬、戰(zhàn)略分析模擬、人員訓(xùn)練模擬、裝備采辦模擬、數(shù)字孿生戰(zhàn)場(chǎng)等在內(nèi)的具有各類戰(zhàn)爭(zhēng)模擬功能的元宇宙?？紤]到構(gòu)建軍事元宇宙高昂的經(jīng)濟(jì)和時(shí)間成本，需要對(duì)其必要性做出討論。

從研究熱度看，如同對(duì)元宇宙概念一樣，一些學(xué)者近年對(duì)軍事元宇宙概念也抱有極大的期望和熱情。審視了近兩年中國(guó)及中國(guó)軍隊(duì)內(nèi)部的“元宇宙熱”，認(rèn)為元宇宙思維模式被應(yīng)用于中國(guó)軍隊(duì)，以建立一個(gè)“戰(zhàn)場(chǎng)元宇宙”，將增強(qiáng)解放軍在教育、訓(xùn)練、測(cè)試、研究和備用通信方面的能力，從而形成顯著的軍事優(yōu)勢(shì)；更好的訓(xùn)練、研究和教育將帶來更有效和致命的戰(zhàn)斗力。

從技術(shù)角度看，元宇宙的支柱技術(shù)常被歸結(jié)為BIGANT(區(qū)塊鏈、交互、游戲、人工智能、組網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng))，這些底層技術(shù)都不是新提出的，是舊技術(shù)的集成和融合推進(jìn)了元宇宙的發(fā)展，也就是說元宇宙是在這些技術(shù)之上的綜合與涌現(xiàn)。元宇宙的本質(zhì)在于不同世界(包括現(xiàn)實(shí)世界和理論上無限多的虛擬世界)間的連接與互操作，判斷是否構(gòu)成元宇宙的基本標(biāo)準(zhǔn)是能否實(shí)現(xiàn)化身和數(shù)字資產(chǎn)在不同世界間的移動(dòng)。因此，單一的軍事應(yīng)用場(chǎng)景如VR沉浸式演習(xí)、AR交互式訓(xùn)練、裝備制造數(shù)字孿生等，均無法單獨(dú)構(gòu)成元宇宙，軍事元宇宙一定是多個(gè)不同仿真平臺(tái)或虛擬世界間無縫連接的綜合集成。

然而，兩方面的問題直接影響了軍事元宇宙構(gòu)建的連接性和互操作性：①考慮到各類現(xiàn)存軍事仿真平臺(tái)在模型定義、模擬方法、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等多方面的顯著差異，嘗試將其連接起來并實(shí)現(xiàn)互操作，將消耗巨大而收效甚微；②出于安全考慮，未來如果建成了軍事元宇宙，極可能是封閉的，托管在專有網(wǎng)絡(luò)中，非必要不會(huì)與更廣泛的元宇宙連接。

根據(jù)虛擬現(xiàn)實(shí)補(bǔ)償理論，現(xiàn)實(shí)是唯一的，但意義需要在比較中得出，因此需要借助虛擬世界發(fā)掘多種可能性。文獻(xiàn)曾提出，模擬環(huán)境是連接虛擬與現(xiàn)實(shí)時(shí)空的橋梁，構(gòu)建軍事仿真模擬系統(tǒng)的目的在于試圖改變未來將要發(fā)生的“歷史”，從而打贏未來的戰(zhàn)爭(zhēng)；建立軍事元宇宙的概念，恰好契合這一需求。文獻(xiàn)[30]指出，軍事元宇宙的本質(zhì)是超大規(guī)模的分布交互仿真(distributed interactive simulations, DIS)系統(tǒng)。依照奧卡姆剃刀定律，構(gòu)建軍事元宇宙的概念，相較于作戰(zhàn)模擬、兵棋推演、武器仿真等傳統(tǒng)軍事建模與仿真(M&S)領(lǐng)域，還應(yīng)有新的變化，滿足新的需求，增強(qiáng)或取代部分建模仿真功能。

2.2 軍事元宇宙對(duì)建模仿真技術(shù)的拓展

認(rèn)為，軍事元宇宙涉及的技術(shù)可以被劃分為7個(gè)技術(shù)棧：用戶交互界面(user interface, UI)、賽博-物理交互、運(yùn)行支撐環(huán)境(run-time interface, RTI)、內(nèi)容生態(tài)、計(jì)算、組網(wǎng)、區(qū)塊鏈。而這7個(gè)技術(shù)棧均可以與軍事建模仿真技術(shù)形成映射關(guān)系，通過改進(jìn)軍事元宇宙技術(shù)，可以進(jìn)一步增強(qiáng)建模仿真的有效性。參考這一劃分方式，如圖所示，研究軍事元宇宙對(duì)建模仿真技術(shù)的拓展有以下幾方面：

(1) UI的沉浸式和交互式改進(jìn)。UI是聯(lián)結(jié)虛擬世界與真實(shí)世界中用戶的接口，用戶可以通過多種途徑如傳統(tǒng)方式或更新的XR方式如VR、AR等“進(jìn)入”虛擬世界。XR技術(shù)通過傳感器帶動(dòng)用戶全身感官的反應(yīng)，從而帶來了更強(qiáng)的沉浸感和交互式體驗(yàn)，使得用戶獲得更直觀也更深入的認(rèn)識(shí)。典型應(yīng)用如2018年起美國(guó)陸軍花費(fèi)220億美元從微軟分批購(gòu)入12萬套HoloLens設(shè)備用于構(gòu)建集成視覺增強(qiáng)系統(tǒng) (integrated visual augmentation system, IVAS)；UI的沉浸式改進(jìn)，除視覺之外也可以營(yíng)造其他體感，如采用觸覺接口設(shè)備，通過微機(jī)電系統(tǒng)的聯(lián)機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)出超聲波構(gòu)造受力感。

(2) 基于數(shù)字孿生的賽博-物理交互。賽博物理系統(tǒng)(cyber physical systems, CPS)通過數(shù)字映射實(shí)現(xiàn)物理系統(tǒng)在賽博空間中的集成并反饋驅(qū)動(dòng)物理系統(tǒng)，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)集成各類CPS可以推動(dòng)元宇宙的實(shí)現(xiàn)，這樣構(gòu)建的元宇宙可以用數(shù)字孿生多物理、多尺度、多學(xué)科的屬性描述。借助數(shù)字孿生實(shí)時(shí)同步、忠實(shí)映射、高保真度的特性，可以依據(jù)原真實(shí)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)對(duì)數(shù)字孿生進(jìn)行更新和校準(zhǔn)；因此可以在實(shí)際構(gòu)建或應(yīng)用前進(jìn)行高可信度試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)軍備采購(gòu)評(píng)估測(cè)試、軍工復(fù)雜產(chǎn)品設(shè)計(jì)等方面向快速化、低成本化方向的轉(zhuǎn)變。依照類似思路，可以引入數(shù)字孿生戰(zhàn)場(chǎng)[38]的概念，利用與真實(shí)戰(zhàn)場(chǎng)連接的數(shù)字孿生戰(zhàn)場(chǎng)，在訓(xùn)練中可以增強(qiáng)訓(xùn)練結(jié)果的可信度；在作戰(zhàn)建模仿真中連接真實(shí)系統(tǒng)如情報(bào)、指控(command and control, C2)等，也可以改進(jìn)計(jì)劃的效。

(3) 更通用的標(biāo)準(zhǔn)帶來更廣泛的連接。通過網(wǎng)絡(luò)將多個(gè)仿真系統(tǒng)互聯(lián)，使多個(gè)用戶連接到共享的虛擬空間中，這一思想由來已久：從1983年美軍的模擬器組網(wǎng)(SIMNET)計(jì)劃，到20世紀(jì)90年代的聚合級(jí)仿真協(xié)議(aggregate level simulation protocol, ALSP)和高層體系結(jié)構(gòu)(high level architecture, HLA)等，仿真系統(tǒng)連接實(shí)現(xiàn)了從異地分布的同構(gòu)模擬器互聯(lián)，到高層次聚合級(jí)仿真，再到異構(gòu)系統(tǒng)大范圍互聯(lián)的轉(zhuǎn)變，核心在于互操作性的不斷提高。RTI規(guī)定了HLA中成員間的信息交互規(guī)范并提供支持成員間互操作的服務(wù)函數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)不同仿真模塊的快速組合并提供服務(wù)。在軍事元宇宙中實(shí)現(xiàn)廣泛的互操作性需要更通用的標(biāo)準(zhǔn)，美軍已經(jīng)在進(jìn)行這方面的探索，如使用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)作工具、通用模型庫(kù)、可重用環(huán)境發(fā)生器等處理JLVC( joint live, virtual, constructive)聯(lián)邦互操作問題。

(4) 用非同質(zhì)化代幣(non-fungible token, NFT)促進(jìn)軍事元宇宙內(nèi)容生態(tài)發(fā)展。隨著馬賽克戰(zhàn)、決策中心戰(zhàn)概念的興起，集中式、大批量、長(zhǎng)周期的裝備采購(gòu)流程正逐漸被靈活的模塊化采購(gòu)取代，小型的定制化服務(wù)將成為提供軍事能力的主流。這要求建立模塊化的建模仿真集合，提供相應(yīng)的接口規(guī)范，以實(shí)現(xiàn)模塊化系統(tǒng)中更高性能、更具適應(yīng)性的模型替換落后版本。元宇宙的NFT[44]使用了去中心化技術(shù)，由于非同質(zhì)化特征使每個(gè)NFT都是唯一的且不能更改，因此具有了一定的價(jià)值屬性和收藏屬性。如果將模塊化服務(wù)內(nèi)容按照NFT管理，則可以激發(fā)建模仿真開發(fā)人員熱情，轉(zhuǎn)向進(jìn)行模塊化服務(wù)內(nèi)容的開發(fā)，從而促成軍事服務(wù)資產(chǎn)的創(chuàng)新與增加。

(5) 軍事元宇宙建設(shè)改進(jìn)建模仿真的效果。認(rèn)為元宇宙的構(gòu)建需要建立在高效計(jì)算、低延遲聯(lián)網(wǎng)和分布式記錄(區(qū)塊鏈)的基礎(chǔ)之上。對(duì)于建模仿真，高效計(jì)算可以加快分析決策速度，允許仿真更復(fù)雜的模型；低延遲組網(wǎng)使得多個(gè)用戶可以面向同一模型，從而形成共同理解，協(xié)作改進(jìn)模型可信度；通過分布式記錄可以實(shí)現(xiàn)仿真全程全角度記錄，從可信、可追溯的細(xì)節(jié)對(duì)建模仿真做出改進(jìn)。

2.3 軍事元宇宙視角的LVC

軍事建模仿真按照虛實(shí)結(jié)合的不同可以劃分為實(shí)況(Live)仿真、虛擬(Virtual)仿真、構(gòu)造(Constructive)仿真，可簡(jiǎn)單理解為分別對(duì)應(yīng)“真實(shí)人操作真實(shí)系統(tǒng)”“真實(shí)人操作虛擬系統(tǒng)”“虛擬人操作虛擬系統(tǒng)”。在模擬中3種類型各有側(cè)重，如實(shí)況仿真多用于技戰(zhàn)術(shù)訓(xùn)練，虛擬仿真用于支持技戰(zhàn)術(shù)流程改進(jìn)，構(gòu)造仿真適于定義作戰(zhàn)概念或獲取系統(tǒng)頂層需求。

如圖所示，使用軍事元宇宙概念可以對(duì)3種分類進(jìn)行統(tǒng)合并拓展。從軍事元宇宙的視角看，不同虛實(shí)程度的仿真對(duì)應(yīng)的其實(shí)是不同的世界或世界間的交互：實(shí)況仿真對(duì)應(yīng)完全在現(xiàn)實(shí)世界中的模擬；構(gòu)造仿真對(duì)應(yīng)完全在虛擬世界中的模擬，真實(shí)世界的人可以對(duì)虛擬世界進(jìn)行影響，但僅可以作為新的環(huán)境參數(shù)出現(xiàn)，虛擬世界系統(tǒng)是自治的，其中的Agents會(huì)根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)律進(jìn)行交互和演變；虛擬仿真對(duì)應(yīng)從真實(shí)世界向虛擬世界進(jìn)行的控制，利用各類接口如拓展現(xiàn)實(shí)、客戶端、網(wǎng)頁等對(duì)虛擬世界中的實(shí)體進(jìn)行操作，可以采用具身交互或上帝視角；LVC劃分并不包括虛擬人對(duì)真實(shí)系統(tǒng)的操作，而在軍事元宇宙中則可以通過構(gòu)建虛擬世界中AI在現(xiàn)實(shí)世界中的“代理”，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的反作用，如將經(jīng)過虛擬場(chǎng)景訓(xùn)練獲得的作戰(zhàn)算法應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)，并由虛擬AI控制其在現(xiàn)實(shí)中的作戰(zhàn)。

圖 基于軍事元宇宙的LVC劃分與拓展Fig. 4 Division and expansion of LVC based on military Metaversem

將實(shí)況仿真、虛擬仿真和構(gòu)造仿真技術(shù)全部或部分綜合使用的技術(shù)被稱作LVC方法，這一方法采用虛實(shí)結(jié)合，既能發(fā)揮虛擬系統(tǒng)對(duì)功能進(jìn)行模擬和迭代開發(fā)的能力，也能對(duì)接真實(shí)設(shè)備以保證全面可靠，具有實(shí)戰(zhàn)逼真、保證安全、定制場(chǎng)景、經(jīng)濟(jì)節(jié)約等優(yōu)勢(shì)，但也在數(shù)據(jù)互識(shí)別、時(shí)空一致性、邏輯合理性、可擴(kuò)展性、可組合性等方面提出了挑戰(zhàn)。美軍正著力從L、LVC、VC三個(gè)方面開展LVC訓(xùn)練項(xiàng)目建設(shè)，以實(shí)現(xiàn)不同層次能力的均衡發(fā)展。LVC方法是貫通不同層次建模仿真較為有效卻能夠?qū)崿F(xiàn)較高保真度的方法，但結(jié)合圖5可以看出，該方法仍有兩方面的不足，一是隨著抽象程度提高，該方法對(duì)更高層次模擬能力的缺失；二是LVC方法通過3種技術(shù)的綜合應(yīng)用僅實(shí)現(xiàn)了部分層次間的關(guān)聯(lián)，仍缺乏全局一致的綜合性和可解釋性。文獻(xiàn)[51]認(rèn)為元宇宙最大的優(yōu)勢(shì)即在于其綜合性，實(shí)現(xiàn)了虛擬時(shí)空構(gòu)建和訪問的統(tǒng)一性和跨時(shí)空群體性體驗(yàn)的協(xié)作性。利用軍事元宇宙擴(kuò)展LVC方法，則可以在覆蓋LVC高保真建模仿真能力的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)在更抽象層面的一致性和可信性。

圖 模擬分層與LVC方法Fig. 5 Simulation layers and LVC method

雖然沒有使用“元宇宙”的概念，但是想用來彌合兵棋與仿真間差距的“虛擬世界”概念則與其類似。兵棋推演是一種注重雙方策略而更加抽象的仿真，通常采用較簡(jiǎn)單刻畫，以降低仿真資源占用、減少認(rèn)知混亂，這帶來了兵棋推演的靈活性；而越偏向于實(shí)操層面對(duì)保真度要求越高，這提出了精細(xì)化仿真的需要。從軍事元宇宙的視角，可以進(jìn)行如圖所示的虛擬世界的劃分。為實(shí)現(xiàn)可信的、一致的兵棋推演，高保真的LVC仿真并不是必須的，經(jīng)兵棋與仿真專家雙方審查，低層次模擬能滿足需求即可。但在雙方意見不一致時(shí)(如戰(zhàn)役結(jié)果存疑、作戰(zhàn)效果未知等)，則需要暫?；驕p慢高層次模擬，在低層次虛擬世界中進(jìn)行額外模擬，當(dāng)分歧仍存在時(shí)可以下沉到更低層次。這一思路一方面能夠在指揮決策等抽象建模中減少仿真限制，另一方面也可以用仿真或現(xiàn)實(shí)結(jié)果實(shí)時(shí)校正兵棋推演的數(shù)據(jù)。這要求建立上下層一致的互操作標(biāo)準(zhǔn)，以實(shí)現(xiàn)在不同世界間的仿真與遷移。在此基礎(chǔ)上，從任何一個(gè)層次進(jìn)入虛擬世界，均可以進(jìn)行可信的仿真，可以由下到上不斷校準(zhǔn)整個(gè)軍事元宇宙的數(shù)據(jù)和模型，也可以通過聚合涌現(xiàn)支持更高層次的效果模擬。

圖 軍事元宇宙虛擬世界劃分Fig. 6 Division of the virtual world by military metaverse

3、軍事元宇宙應(yīng)用需求

提出元宇宙用于軍事的三大優(yōu)勢(shì)是：連接不同地點(diǎn)的更多的人、高保真度仿真帶來對(duì)現(xiàn)實(shí)的新認(rèn)識(shí)以及身臨其境的沉浸感。北約近期提出了軍事元宇宙作戰(zhàn)概念，認(rèn)為元宇宙技術(shù)的進(jìn)步，在軍事上可以加強(qiáng)集成、協(xié)調(diào)和共享，相關(guān)數(shù)據(jù)將被視作戰(zhàn)略資產(chǎn)并具有持續(xù)性，從而在各類軍事活動(dòng)中發(fā)揮潛力，其益處包括：增強(qiáng)軍事準(zhǔn)備能力、改進(jìn)對(duì)多域集成的支持、獲得更經(jīng)濟(jì)高效的協(xié)作能力、降低地理距離帶來的影響、減低對(duì)周邊環(huán)境的影響等。通過各類文獻(xiàn)報(bào)告梳理認(rèn)為，軍事元宇宙“連接性+高保真+沉浸感”的特征可用于滿足改進(jìn)訓(xùn)練、改進(jìn)作戰(zhàn)、改進(jìn)信息能力等多種需求。

3.1 改進(jìn)訓(xùn)練

軍事訓(xùn)練通過對(duì)受訓(xùn)對(duì)象進(jìn)行知識(shí)教育、技能教練等活動(dòng)使其獲得相應(yīng)軍事能力，加快訓(xùn)練周期、實(shí)現(xiàn)人機(jī)協(xié)同訓(xùn)練、擴(kuò)展訓(xùn)練空間，都對(duì)軍事元宇宙應(yīng)用于訓(xùn)練提出了需求。

從訓(xùn)練方法角度看，課堂式教學(xué)正逐步被交互式訓(xùn)練所逐漸取代，這一轉(zhuǎn)變得益于使用沉浸式UI交互帶來的體驗(yàn)學(xué)習(xí)方式，論述了體驗(yàn)學(xué)習(xí)方式相較于傳統(tǒng)訓(xùn)練能快速且顯著地增強(qiáng)士兵能力。分析軍事元宇宙帶給提升訓(xùn)練效果的影響，認(rèn)為主要來自4個(gè)方面：

(1) 真實(shí)復(fù)雜廣闊的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境。通過元宇宙技術(shù)，可以模擬出各種作戰(zhàn)環(huán)境和情況，包括不同地形、氣候、武器和裝備等；實(shí)現(xiàn)由作戰(zhàn)戰(zhàn)術(shù)到后勤管理的全流程全環(huán)境模擬，實(shí)現(xiàn)各個(gè)仿真層(如地形、衛(wèi)星網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、人)的全連接，同步不同區(qū)域的訓(xùn)練。這樣的模擬可以為軍隊(duì)提供更多樣的訓(xùn)練和更深入的思考。

(2) 更低的成本和傷亡風(fēng)險(xiǎn)。通過虛擬仿真技術(shù)，軍隊(duì)可以以更低的成本和風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行聯(lián)合作戰(zhàn)和協(xié)同行動(dòng)訓(xùn)練，從而強(qiáng)化備戰(zhàn)能力。元宇宙作戰(zhàn)環(huán)境的持續(xù)保留與重復(fù)使用，可以以極低的成本改造以獲得所需場(chǎng)景，進(jìn)行多樣化訓(xùn)練。在元宇宙訓(xùn)練中可以創(chuàng)建極端的危險(xiǎn)的情景，允許受訓(xùn)人員操作危險(xiǎn)設(shè)備，而無須考慮其帶來的人身危險(xiǎn)。

(3) 更多更個(gè)性化的訓(xùn)練。由于元宇宙訓(xùn)練的交互式特點(diǎn)，可以為每個(gè)受訓(xùn)人員提供量身定制的反饋，通過個(gè)性化設(shè)計(jì)和隨時(shí)可用的額外培訓(xùn)，可以確保對(duì)每個(gè)受訓(xùn)人員訓(xùn)練到位。通過區(qū)塊鏈?zhǔn)鼓艿木珳?zhǔn)數(shù)據(jù)記錄，可以持續(xù)跟蹤人員不足和改進(jìn)情況，并幫助受訓(xùn)人員快速進(jìn)入其擅長(zhǎng)的領(lǐng)域。

(4) 連續(xù)的沉浸感。元宇宙不會(huì)重置或暫停，軍事元宇宙將因此可以提供軍事人員全天候的訓(xùn)練和實(shí)驗(yàn)效果。通過擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)可以模擬出持續(xù)的高壓環(huán)境，挑戰(zhàn)受訓(xùn)人員的心理和生理極限，用作戰(zhàn)、對(duì)抗的方式模擬訓(xùn)練，從而塑造更能適應(yīng)真實(shí)戰(zhàn)場(chǎng)的軍隊(duì)。

隨著人工智能技術(shù)的進(jìn)步，受訓(xùn)對(duì)象也可以從人員擴(kuò)大到智能設(shè)備范疇。數(shù)字孿生不僅可以應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)人員裝備到虛擬化身的投射，虛擬化身本身在不同世界中也可以有相應(yīng)孿生，乃至于以物理機(jī)器人的形式出現(xiàn)在現(xiàn)實(shí)中。由于軍事元宇宙中不同世界間的互操作性，同一智能設(shè)備的算法在一個(gè)世界中訓(xùn)練時(shí)積累的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)是可以應(yīng)用于另一個(gè)世界的，在各類極端、新奇、人員協(xié)作等大量不同場(chǎng)景中的訓(xùn)練將實(shí)現(xiàn)智能設(shè)備算法更全面的知識(shí)與技能掌握，使得應(yīng)用該算法的現(xiàn)實(shí)設(shè)備將具有更高水平的智能。

此外，在一些特殊需求中，使用軍事元宇宙技術(shù)進(jìn)行訓(xùn)練也確有必要。文獻(xiàn)指出韓國(guó)本國(guó)國(guó)土狹小、快速城市化導(dǎo)致訓(xùn)練場(chǎng)地不足，需要借助元宇宙建立科學(xué)訓(xùn)練體系以使得分散的士兵接受系統(tǒng)科學(xué)的訓(xùn)練。在極端環(huán)境如高原、深海、太空或不易開設(shè)演訓(xùn)場(chǎng)的環(huán)境如城市，可以借助元宇宙概念拓展訓(xùn)練空間。對(duì)于一些難以仿真或仿真成本高昂的場(chǎng)景，軍事元宇宙技術(shù)可能能夠提供更真實(shí)完備的仿真以實(shí)現(xiàn)更好的訓(xùn)練。如對(duì)于電子戰(zhàn)的仿真，電磁的破壞和復(fù)雜電磁環(huán)境的仿真始終難以逼真。認(rèn)為通過元宇宙技術(shù)可以構(gòu)建電磁環(huán)境由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的過渡，實(shí)現(xiàn)對(duì)電子戰(zhàn)的仿真，在此基礎(chǔ)上允許用戶按照自身能力水平調(diào)整電磁環(huán)境，以實(shí)現(xiàn)按需訓(xùn)練。

3.2 改進(jìn)作戰(zhàn)

在作戰(zhàn)指揮控制中引入軍事元宇宙具有一定的客觀需求性。從20世紀(jì)末起，網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)概念一直扮演著指控中的關(guān)鍵角色，其核心在于通過龐大的指揮所、集中的人員和技術(shù)來引接各類情報(bào)信息或數(shù)字信號(hào)以生成通用作戰(zhàn)圖，用于協(xié)助指揮員做出及時(shí)有效的決策。然而作戰(zhàn)日益復(fù)雜、數(shù)據(jù)量過載，繼續(xù)維持這一通用作戰(zhàn)圖變得愈發(fā)艱難，指揮所龐大的體量和頻繁的電磁交互極易被偵察發(fā)現(xiàn)，并成為對(duì)手高精度武器的打擊目標(biāo)。

認(rèn)為，構(gòu)建合理的軍事元宇宙模型可以解決這一問題。借助軍事元宇宙，通過必要的人員和設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，可以實(shí)現(xiàn)指揮所人員設(shè)備物理世界分離而在虛擬世界中聚集的效果；通過軍事元宇宙實(shí)現(xiàn)虛擬世界的中心化指控而無需擔(dān)心指揮所生存問題，同時(shí)通過軍事元宇宙的信息分發(fā)可以支持多點(diǎn)分布式的同步作戰(zhàn)，即實(shí)現(xiàn)了指揮控制的物理去中心化和效果中心化。也提出，軍事元宇宙可以使分布在各地的指揮官“面對(duì)面”探討決策部署，快速形成集體決策，并進(jìn)行有效作戰(zhàn)。

軍事元宇宙還為作戰(zhàn)指揮控制提供了仿真推演驗(yàn)證的能力。以導(dǎo)彈作戰(zhàn)為例論述了軍事元宇宙對(duì)推演裝備運(yùn)用和戰(zhàn)法創(chuàng)新的支撐能力，認(rèn)為軍事元宇宙可以匯聚不同地域?qū)＜夜餐瑓⑴c同一仿真推演過程，過程中隨時(shí)提出問題并實(shí)時(shí)完善推演要素，從而可以達(dá)到更高的保真度和完備性，用于預(yù)測(cè)作戰(zhàn)系統(tǒng)或作戰(zhàn)方案在實(shí)戰(zhàn)環(huán)境中的各種問題，尋求應(yīng)對(duì)措施。

軍事元宇宙另一個(gè)被用于改進(jìn)作戰(zhàn)的方面是其能夠改進(jìn)和擴(kuò)展信息收集傳遞的方式。元宇宙的一大優(yōu)勢(shì)在于其全連接性，建成軍事元宇宙即相當(dāng)于建成了一個(gè)全連接的信息網(wǎng)絡(luò)。大量的數(shù)據(jù)和信息被融合到軍事元宇宙中，使用者可以更好地了解和協(xié)調(diào)各類信息，這給元宇宙在信息傳遞和情報(bào)收集方面提供了更多的可能性。提出了一種戰(zhàn)場(chǎng)元宇宙概念，認(rèn)為可以作為戰(zhàn)時(shí)指揮通信網(wǎng)絡(luò)的備份手段，在指揮通信網(wǎng)絡(luò)遭遇毀癱后，通過元宇宙的通信鏈路維持基本通信。相類似的，也提出在通信受限情況下，通過共享的虛擬環(huán)境可以使部隊(duì)上下級(jí)、友鄰部隊(duì)間的交流保持暢通；此外，他還認(rèn)為通過軍事元宇宙可以實(shí)現(xiàn)部隊(duì)之間全新的溝通和協(xié)作方式，在軍事行動(dòng)過程中收集和分析信息將更加高效，使得指揮官和士兵更好地了解戰(zhàn)場(chǎng)情況。值得注意的是，軍事元宇宙的全連接性本質(zhì)上仍然是通信網(wǎng)絡(luò)，其仍具有易受打擊、帶寬限制、網(wǎng)絡(luò)延遲、數(shù)據(jù)失真等多種問題，而為保持軍事元宇宙的異地實(shí)時(shí)一致，對(duì)基礎(chǔ)通信設(shè)施要求將會(huì)更高，這將成為軍事元宇宙構(gòu)建和技術(shù)發(fā)展的一個(gè)挑戰(zhàn)。

3.3 改進(jìn)信息能力

軍事元宇宙對(duì)于軍事信息能力的改進(jìn)主要來自其對(duì)數(shù)據(jù)信息資源的統(tǒng)合，并能建立有效共享交流機(jī)制。無論美軍或是我軍，由于數(shù)據(jù)信息資源建設(shè)問題本身的復(fù)雜性和起初認(rèn)識(shí)的局限性，都經(jīng)歷了由各軍種各單位分散建設(shè)到尋求統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)框架以實(shí)現(xiàn)逐步集成的過程，目前仍然都存在“煙囪林立”“信息孤島”的情況，這導(dǎo)致數(shù)據(jù)信息資產(chǎn)建設(shè)缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)信息資源交流不暢、數(shù)據(jù)信息資源質(zhì)量較差等問題。而軍事元宇宙概念可能為這些問題的改進(jìn)提供較全面的解決方案。

不同數(shù)據(jù)資源池在建立之初使用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)差異，將導(dǎo)致其互相間無法連接。而軍事元宇宙的全連接性和互操作性要求其內(nèi)在具有數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一性。各種類型的數(shù)據(jù)資源想要接入元宇宙，必須建立在統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)之上，或開發(fā)能夠自動(dòng)按元宇宙數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化的接口。這一工作并非易事，但在設(shè)計(jì)之初即優(yōu)先考慮互操作性，則眾多數(shù)據(jù)信息資源與眾多軍事虛擬環(huán)境的連接將可能揭示出一體化軍事虛擬世界的真實(shí)價(jià)值。基于統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建仿真內(nèi)容也會(huì)更加經(jīng)濟(jì)快捷，基礎(chǔ)的仿真內(nèi)容可以被重用，避免重復(fù)建設(shè)的同時(shí)，增強(qiáng)模型的一致性；在各個(gè)細(xì)化場(chǎng)景中，只需要對(duì)變更部分和關(guān)鍵內(nèi)容進(jìn)行快速開發(fā)即可。軍事元宇宙技術(shù)的應(yīng)用，也將使不同用戶間的模型更加協(xié)調(diào)一致，這有望促成不同用戶的合作。

數(shù)據(jù)信息資源建設(shè)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，將在一定程度上緩解數(shù)據(jù)信息孤島的現(xiàn)象，而為了數(shù)據(jù)信息資源的更順暢交流，則可以借助區(qū)塊鏈技術(shù)。數(shù)據(jù)不共享很大程度原因在于數(shù)據(jù)產(chǎn)出方的付出與收獲不對(duì)等，數(shù)據(jù)工作多是幕后工作，共享給他人的同時(shí)也常被認(rèn)為將分析和應(yīng)用成果送給他人，因此數(shù)據(jù)產(chǎn)出方多會(huì)希望數(shù)據(jù)信息資源自產(chǎn)自用，降低共享意愿，甚至不愿共享資源底數(shù)，導(dǎo)致數(shù)據(jù)資源重復(fù)建設(shè)、數(shù)據(jù)冗余問題嚴(yán)重。在軍事元宇宙中對(duì)數(shù)據(jù)信息資源進(jìn)行資產(chǎn)化管理，引接各類數(shù)據(jù)信息資源的同時(shí)即采用分布式記賬方式記錄資產(chǎn)歸屬。由于區(qū)塊鏈采取了分布式共識(shí)機(jī)制、非對(duì)稱加密，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)的去中心化、可溯源，數(shù)據(jù)產(chǎn)出方將傾向于共享記名數(shù)據(jù)資產(chǎn)以獲得獎(jiǎng)勵(lì)與影響力，也可以將數(shù)據(jù)資產(chǎn)按照NFT管理，通過合理的市場(chǎng)機(jī)制調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)產(chǎn)出與使用的關(guān)系。

數(shù)據(jù)信息資源的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和快速流通本身將在一定程度上緩解數(shù)據(jù)質(zhì)量差的問題。在此基礎(chǔ)上，軍事元宇宙為數(shù)據(jù)質(zhì)量改進(jìn)提供了2個(gè)便捷通道：①數(shù)字孿生帶來的實(shí)時(shí)修正。軍事元宇宙通過數(shù)字孿生連接了現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)與虛擬系統(tǒng)，數(shù)字孿生與仿真模型的差異反映的是建模仿真數(shù)據(jù)中可能存在的問題。②建模仿真一致性的修正。數(shù)據(jù)在軍事元宇宙中直接體現(xiàn)在建模仿真和可視化上，在虛擬世界的實(shí)體行為與交互中出現(xiàn)的錯(cuò)誤缺位和反邏輯等均可以反映出數(shù)據(jù)的問題。軍事元宇宙中模型與交互不斷完善的過程，也是底層數(shù)據(jù)質(zhì)量不斷提高的過程。

4、軍事元宇宙應(yīng)用探索

目前來看，無論中美歐，各國(guó)家地區(qū)對(duì)于軍事元宇宙的構(gòu)建尚處于起步階段[69]，但已經(jīng)引起了商業(yè)公司和科研機(jī)構(gòu)的興趣，其基本出發(fā)點(diǎn)是借助軍事元宇宙概念融合擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)、人工智能、數(shù)字孿生、游戲引擎等多項(xiàng)技術(shù)，開發(fā)更高效率、更低成本、強(qiáng)化真實(shí)感互動(dòng)感的模擬平臺(tái)，尋求在真實(shí)復(fù)雜環(huán)境仿真、萬人級(jí)異地同步表示等方面有所突破。表3列舉了宣稱已經(jīng)在進(jìn)行軍事元宇宙探索的幾家公司或機(jī)構(gòu)的產(chǎn)品，這些產(chǎn)品多數(shù)在構(gòu)想或研發(fā)起步階段，僅可以被看作軍事元宇宙的雛形。

表3 軍事元宇宙產(chǎn)品簡(jiǎn)介Table 3 Introduction to military metaverse outcomes

這些產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)的典型方式是“擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)+多點(diǎn)組網(wǎng)+實(shí)時(shí)同步”?；诟咝У男畔⑼ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)分散用戶的快速無延遲同步連接，用戶通過客戶端設(shè)備即可接入元宇宙網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)設(shè)備的拓展現(xiàn)實(shí)設(shè)定為用戶提供沉浸式參與感，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界中分離的用戶在同一虛擬空間中共同模擬軍事訓(xùn)練或作戰(zhàn)演練。

這些產(chǎn)品中完成度較高的是Red 6公司的產(chǎn)品ATARS和CARBON。Red 6是美國(guó)先進(jìn)的AR空戰(zhàn)訓(xùn)練服務(wù)提供商，能夠提供動(dòng)態(tài)戶外寬視野、全彩、可演示的AR服務(wù)。其產(chǎn)品ATARS全稱“機(jī)載戰(zhàn)術(shù)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)”，為頭戴式設(shè)備，設(shè)備的AR投影具有動(dòng)態(tài)性，將在不同的位置或時(shí)間觸發(fā)不同的內(nèi)容；真實(shí)的飛行員駕駛真實(shí)的飛機(jī)，與AR合成的對(duì)手進(jìn)行交戰(zhàn)，這使得美軍無需擁有對(duì)手實(shí)體飛機(jī)即可達(dá)到對(duì)抗訓(xùn)練的目的。

ATARS本身僅是一款A(yù)R訓(xùn)練設(shè)備，需要與Red 6公司的另一款產(chǎn)品CARBON結(jié)合來完成多人訓(xùn)練。CARBON全稱“聯(lián)合增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)戰(zhàn)場(chǎng)作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)”，其功能是將戶外或在空的多架實(shí)體飛機(jī)連接到同一AR環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)多機(jī)在虛擬環(huán)境中的信息通信、作戰(zhàn)態(tài)勢(shì)共有，并能夠開展多機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)演練，這可以看作是一個(gè)軍事訓(xùn)練元宇宙的初步形態(tài)。這一突破帶來了2個(gè)好處：①相較于美軍紅隊(duì)傳統(tǒng)上利用落后版本美軍飛機(jī)作為假想敵，AR投影敵機(jī)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)手從外形到性能的全定制化，按需定制包括對(duì)手最先進(jìn)戰(zhàn)機(jī)的一系列具體想定，增強(qiáng)飛行員作戰(zhàn)真實(shí)感和沉浸感；②無需使用實(shí)體對(duì)抗飛機(jī)，將降低訓(xùn)練實(shí)施成本，同時(shí)降低了飛行員在對(duì)抗中因誤操作帶來的傷亡風(fēng)險(xiǎn)。

另一個(gè)典型案例是美國(guó)陸軍的合成訓(xùn)練環(huán)境(synthetic training environment, STE)。這一項(xiàng)目起源于2016年，當(dāng)時(shí)并未采用“元宇宙”的叫法，其構(gòu)設(shè)的目標(biāo)是刻畫多域環(huán)境的復(fù)雜性，為士兵創(chuàng)立具有沉浸感和挑戰(zhàn)性的戰(zhàn)場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)訓(xùn)練能力和作戰(zhàn)能力的結(jié)合；融合游戲、云計(jì)算、AI、VR和AR等多種技術(shù)，實(shí)現(xiàn)陸軍士兵在實(shí)戰(zhàn)中殺傷能力的快速提升。

這一項(xiàng)目包括三個(gè)部分：“同一世界地形”(one world terrain, OWT)提供3D地形數(shù)據(jù)集；訓(xùn)練仿真軟件作為訓(xùn)練引擎；訓(xùn)練仿真管理工具進(jìn)行有效的訓(xùn)練設(shè)置。其中最突出的是OWT，這是一個(gè)正在建設(shè)的真實(shí)、通用、可訪問和自動(dòng)化的3D地形數(shù)據(jù)集，可用于戰(zhàn)場(chǎng)上的模擬訓(xùn)練、任務(wù)演練。在OWT中，美軍摒棄了“煙囪式”解決方案，將過往57種地形格式數(shù)據(jù)歸并為一種，可以為多種系統(tǒng)使用，建立了一次構(gòu)建重復(fù)使用的模式。值得注意的是，在2021年的匯聚工程演練(PC2021)中，自動(dòng)駕駛汽車使用了OWT來協(xié)助導(dǎo)航和定位試驗(yàn)場(chǎng)的機(jī)器人系統(tǒng)，這可以看作是前文中提到的虛擬世界AI借助物理機(jī)器人操作真實(shí)世界事物的一個(gè)案例。

美國(guó)陸軍將訓(xùn)練仿真的建設(shè)重點(diǎn)放在地形上，是出于初級(jí)戰(zhàn)術(shù)演練模擬中對(duì)快速精確生成作戰(zhàn)環(huán)境能力的需求，OWT可以為班排連訓(xùn)練提供逼真的偵察、機(jī)動(dòng)、掩護(hù)和射擊效果。OWT的未來建設(shè)目標(biāo)是建立高保真數(shù)字孿生地球，為受訓(xùn)人員在世界任何地方的訓(xùn)練創(chuàng)建高保真仿真，通過擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)和數(shù)字孿生的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)訓(xùn)練向虛擬世界平移。

5、結(jié)束語

本文梳理了目前尚不統(tǒng)一的元宇宙定義，從3個(gè)不同脈絡(luò)論述了元宇宙的概念發(fā)展；論述了軍事元宇宙的建模仿真本質(zhì)，從拓展建模仿真技術(shù)和提升LVC仿真能力兩方面論述了構(gòu)建軍事元宇宙的必要性；從訓(xùn)練、作戰(zhàn)、數(shù)據(jù)信息資源管理的實(shí)際需要出發(fā)，討論了軍事元宇宙帶來的改進(jìn)；整理了宣稱正在進(jìn)行軍事元宇宙開發(fā)的熱門產(chǎn)品并進(jìn)行了有重點(diǎn)的分析。

總體來看，在過去兩年中，元宇宙經(jīng)歷了追捧熱炒，也遭遇過質(zhì)疑冷遇；元宇宙的概念興起于新的科技革新的催化之中，同時(shí)也可能作為核心概念牽引未來社會(huì)形態(tài)或戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)的演變。馬修·鮑爾認(rèn)為，技術(shù)經(jīng)常會(huì)帶來意想不到的驚喜，但規(guī)模最大、最讓人驚嘆的發(fā)展往往是人們?cè)趲资昵熬皖A(yù)料到的。對(duì)于方興未艾的元宇宙及其軍事應(yīng)用，應(yīng)保持開放、積極的態(tài)度。雖然元宇宙概念處在起步階段，存在技術(shù)成熟度低、脫實(shí)向虛、缺乏治理等問題[77]，其未來發(fā)展仍不可限量。目前軍事元宇宙的建立也處在構(gòu)想和研發(fā)初期，結(jié)合本文論述的必要性和需求，可以預(yù)見，隨著支撐技術(shù)發(fā)展和潛在應(yīng)用場(chǎng)景開發(fā)，軍事元宇宙在未來軍事建設(shè)和戰(zhàn)爭(zhēng)準(zhǔn)備中可能扮演更重要的角色。

審核編輯：湯梓紅