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　　背景介紹

　　人與虛擬環(huán)境的自然交互，是當(dāng)前智能交互技術(shù)發(fā)展的重要內(nèi)容。在《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020年）》中，將智能感知和虛擬現(xiàn)實技術(shù)，作為我國將重點發(fā)展的前沿技術(shù)列出，期望“以人為中心”的信息技術(shù)發(fā)展，能推動多項領(lǐng)域的創(chuàng)新。近年來，在軍事領(lǐng)域，人與作戰(zhàn)環(huán)境的虛擬并自然的交互技術(shù)和集成系統(tǒng)的應(yīng)用，在很大程度上幫助解決真實作戰(zhàn)訓(xùn)練中的許多實際問題，如費用過高、受環(huán)境限制等，已經(jīng)開始受到各國軍方的重視。人與作戰(zhàn)環(huán)境的虛擬并自然的交互技術(shù)，主要是利用計算設(shè)備，如計算機，生成模擬的作戰(zhàn)環(huán)境，通過多通道的輸入，使得人進入顯示的虛擬作戰(zhàn)環(huán)境，從而實現(xiàn)人與作戰(zhàn)環(huán)境的自然交互。

　　1.1. 系統(tǒng)介紹

　　鑫航自然交互式軍事電子沙盤系統(tǒng)把現(xiàn)有的各種應(yīng)用集成到一臺中心圖形計算機上，用鑫航自然交互式通用指揮平臺作為顯示和操作平臺。通過各種接口實現(xiàn)與現(xiàn)有三維全國地圖及軍事模擬訓(xùn)練相關(guān)數(shù)據(jù)庫連接，整個集成系統(tǒng)將戰(zhàn)前地理環(huán)境處理成數(shù)字化地圖，做成數(shù)字戰(zhàn)場，添加模擬作戰(zhàn)單位如：戰(zhàn)車、單兵、飛機、戰(zhàn)船等，通過鑫航可視、交互協(xié)同功能，優(yōu)化指揮控制，提高部隊的交互、協(xié)同指揮能力。主要目的是在汲取以往的經(jīng)驗教訓(xùn)、分析確定薄弱環(huán)節(jié)、預(yù)測未來需求和采用新技術(shù)的基礎(chǔ)上，探索、檢驗和評估新的作戰(zhàn)思想，對不斷變化著的作戰(zhàn)方法和手段進行預(yù)先試驗，強調(diào)作戰(zhàn)理論與高新技術(shù)裝備，尤其是信息武器裝備的緊密結(jié)合和磨合，尋求增強聯(lián)合部隊作戰(zhàn)有效途徑。整個集成系統(tǒng)，主要涉及四個部分，包括顯示部分，控制部分，自然交互部分，和網(wǎng)絡(luò)傳輸部分，最終以自然交互式軍事電子沙盤的形式，展示在操作者和參與者面前。

　　自然交互式軍事電子沙盤，將滿足模擬指揮訓(xùn)練和諸軍種多地聯(lián)合軍演訓(xùn)練的需要。三維作戰(zhàn)環(huán)境地圖，和模擬的各種軍事數(shù)據(jù)，包括兵種數(shù)據(jù)、作戰(zhàn)裝備數(shù)據(jù)，等等，通過自然交互式軍事電子沙盤的顯示界面，向指揮者實時展示。指揮者方便地通過人手或其他輔助工具，實現(xiàn)對屏幕顯示的三維地圖放大，縮小，漫游，拖拉，寫字畫圈等標(biāo)注，可保存或搽除，及對通過接口連接的兵種模型或軍備武器模型查詢拖拉，安放等。

　　指揮者可根據(jù)自然交互式軍事電子沙盤所呈現(xiàn)的即時作戰(zhàn)情況，向諸軍種多地聯(lián)合軍演訓(xùn)練中的被指揮單位發(fā)出相應(yīng)作戰(zhàn)命令。被指揮單位做出反應(yīng)后，實時站場情況也將顯示在電子沙盤的顯示界面。

　　1．2．1功能介紹
　　
　　旋轉(zhuǎn)機構(gòu)：

　　旋轉(zhuǎn)機構(gòu)可以使觸摸屏從水平位置旋轉(zhuǎn)至垂直位置，并可以停留在任何角度，以便更好地適應(yīng)各種不同需要，如圖：

水平位置

垂直位置

　　雙手觸摸交互操作：

　　可以支持雙手觸摸，利用雙手觸摸進行縮放，指揮員任意拖拽，放大局部，了解作戰(zhàn)情況，單手觸摸代替鼠標(biāo)，單手兩指代替鼠標(biāo)右鍵，單指旋轉(zhuǎn)操作地圖旋轉(zhuǎn)，還可以利用系統(tǒng)提供的接口根據(jù)具體要求自定義交互功能。

　　標(biāo)注

　　標(biāo)注功能：

　　可以提供手指在屏幕上標(biāo)注、畫圖、書寫、擦除，標(biāo)注顏色可選，軍標(biāo)的標(biāo)注也可以設(shè)置權(quán)限。

　　支持小組協(xié)同工作：可定義浮動菜單（可隱藏），屏幕四周都有一個請求菜單按鈕，站在屏幕四周的人員可以通過點擊這個按鈕得到菜單使用權(quán)，菜單將漂浮到得到操作權(quán)的人員一側(cè)，這樣可以使指揮小組容易協(xié)同工作。

　　三維模擬作戰(zhàn)環(huán)境的情況，作戰(zhàn)情況實時展示給指揮員

　　指揮員做出部署，向聯(lián)合軍演單位發(fā)出作戰(zhàn)命令

　　在自然交互式軍事電子沙盤中，除了能滿足模擬指揮訓(xùn)練和諸軍種多地聯(lián)合軍演訓(xùn)練的需要外，可考慮增加單兵模擬訓(xùn)練與評判部分，便于作戰(zhàn)單位單個戰(zhàn)斗單元的參與者做出或選擇相應(yīng)的戰(zhàn)術(shù)動作，輸入不同的處置方案，體驗不同的作戰(zhàn)效果。

　　整體架構(gòu)

　　包括四個部分：

　�。保� 顯示部分：用于向領(lǐng)導(dǎo)和指揮者顯示實時作戰(zhàn)畫面，和作戰(zhàn)情況。

　�。玻� 自然交互部分：用于指揮者和作戰(zhàn)顯示界面的自然交互，發(fā)出命令。

　�。常� 控制部分：接收到作戰(zhàn)命令后，準(zhǔn)確傳達給各單位、各功能模塊的接口，對相應(yīng)模塊實現(xiàn)控制。

　�。矗� 網(wǎng)絡(luò)傳輸部分：實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖像、語音的實時傳輸，便于各指揮所聽到和看到總部的指揮情況，并且將各指揮所采取的對應(yīng)方案反饋回總部。

　　整體架構(gòu)圖如下：

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