像玩射击游戏一样打仗？微软的战力倍增器能否加强美军？

　　如今很多武器装备，操作起来都越来越像玩游戏了，比如像玩飞行模拟游戏一样控制无人机，像玩驾驶模拟游戏一样控制无人坦克，像玩主机游戏一样操控激光武器…
　　▲美军＂庞塞＂号船坞登陆舰上
　　安装的XN-1激光武器系统(LaWS)
　　就使用主机手柄来操控
　　不过，你想没想过，以后单兵的作战行动，也会像玩游戏一样呢？
　　注意，胖兵说的这种，指的可不是真人CS，而是真的像第一人称射击游戏的界面那样，将地图等信息都投射到你眼前。
　　3月底，科技巨头微软和美国陆军签署了一份价值220亿美元的大单，用于生产，采购一款名为＂集成式视觉增强系统＂的设备，英文简称为IVAS，将至少要订购12万套。
　　从外观上看，IVAS犹如一幅科幻版太阳镜+护目镜：
　　▲IVAS，全称：
　　Integrated Visual Augmentation System
　　这个设备最显眼的，就是护目镜上方的一排传感器，它集成了计算机，高分辨率夜视仪、热成像仪，摄像机，瞄准系统等传感器，并将处理后的信息显示在前方护目镜的平视显示器(HUD)上。
　　从这张宣传图，我们也可以一览它的功能~
　　▲IVAS的宣传图
　　所能展示的信息非常像FPS游戏界面
　　（图源：风闻社区）
　　这些图形信息，估计会让大家想起不少FPS游戏，也确实都非常相似，哪怕是现实中不会有的＂体力＂、＂护甲＂和＂血量＂显示，感觉那个心率监测功能都能充当~
　　而且很多FPS游戏中都没有的使用瞄准镜或望远镜＂标记敌人＂的功能，IVAS都有，不但能标记，跟踪敌人，还可以标记各种物品，并和队友实时共享。
　　▲IVAS宣传片中展示的目标标记功能
　　（图源：风闻社区）
　　此外，什么指南针，地图，量角器，甚至＂动作回放＂（这个是胖兵概括的，原名应改称为＂行动后审查＂，即AAR）功能，它也都有…
　　▲IVAS投射的指南针和方位指示器
　　▲IVAS投射的地图
　　IVAS甚至还自带＂外挂＂，比如那个护目镜的准星（瞄准系统），就让胖兵想起了某些显示器自带的准星功能，玩CS时狙击步枪都不用开镜了…
　　▲某些自带＂准星＂的显示器
　　这样看，基本上IVAS是把所有FPS游戏中的特色功能都集成了进来~果然是不负＂给步兵一个类似于电子游戏的真实HUD＂的承诺。
　　只是那个剩余弹药显示的功能，目前看应该只是海报YY出来的~
　　不过在进一步探究这套设备的功能之前，胖兵还得先给大家介绍一下这套设备的研制背景和装备对象。此次虽然是美国陆军采购，但它配发的并非是一般的陆军部队，而是一支名为＂近距离杀伤特遣部队＂，简称CCF的部队，全称为Close Combat Lethality Task Force’s。
　　▲＂近距离杀伤特遣部队＂的Logo
　　（图源：风闻社区）
　　这是美国前国防部长马蒂斯在2018年2月提议的，正在组建的一支＂专注于近战的部队＂。初衷是为应对自二战以来造成部队伤亡率最高的，占比近90&的近距离作战（一般简称为CQB）。部队成员计划从陆军、海军陆战队，及＂游骑兵＂部队中选拔组成。
　　听这意思，有点儿＂陆军版TOP GUN＂的感觉。
　　目前，这支部队已获得36亿美元的保障资金，正处于组建，训练阶段，而这一阶段的目标，就是如何招募、训练并留住具有这种技能和特质的人才。
　　CCF计划将综合型（人造）训练环境（简称STE）和实时、虚拟的构造环境（简称LVC）结合起来，并采用虚拟的训练系统，来创建逼真、沉浸式的体验，贴合未来战场。
　　▲2016年10月
　　正在应用大脑和认知科学中心(CABCS)
　　进行抗压测试的美军士兵
　　士兵也将配备改进的直瞄武器、态势感知传感器、通信和轻型防护装备。
　　按美军的说法，这种训练方式，就是一场＂不流血的战斗＂。将彻底改变士兵对战场的认知和处理方式。而这一切设想的核心装备，就是此次美国陆军和微软签署采购合同的IVAS。
　　因为除作战外，IVAS也是士兵的演习和训练平台。可利用增强现实技术(AR)和机器学习(ML)，实现逼真的混合现实训练环境，让CCF可以在与对手交战前先进行演习。
　　▲IVAS生成的虚拟训练环境
　　并可对训练的准备
　　执行和结果进行评估
　　（图源：风闻社区）
　　而说到IVAS的研制企业微软，大部分人可能都听说过微软在2015年推出的一款名为HoloLens的全息眼镜，IVAS就是基于它开发的。
　　其实从最开始，HoloLens也是为游戏设计的，当年还推出了现实增强版《Minecraft》。还有《RoboRaid》、《Young Conker》、《Fragment》这几款游戏。
　　▲微软员工正在进行全息Minecraft的演示
　　不仅能通过手势和语音命令在游戏中进行操作
　　还可以让两名玩家在同一个世界中互动写作
　　不过，也许是微软觉得这样的高科技设备不应只用于游戏，或者觉得在游戏方面VR眼镜更受欢迎，所以在这之后转向了工业和医学等领域，并取得了一定成效。
　　比如通过生成一个全尺寸的航空发动机模型，通过缩放和拆分，来讲解发动机的构造和维护方式，以此培养工程师。
　　▲微软和日本航空的合作项目
　　通过生成航空发动机模型来
　　提高工程师的培训效率
　　又比如。利用产生的2D 和 3D 数据（如 X 射线、超声图像等），帮助外科医生计划和实施现场手术。
　　▲2017年6月，武汉协和医院为一名
　　髋部骨折的患者完成了全球第一例
　　混合现实（MR）技术引导下的手术
　　使用的设备就是微软的HoloLens
　　（图源：央视网）
　　既然提到了混合现实（MR），那就有必要再说明一下HoloLens眼镜的分类。
　　此前，估计大家都听说过VR眼镜和AR眼镜：
　　VR，指的是Virtual Reality（虚拟现实），即利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界，给使用者以听觉、触觉等感官的模拟，让其犹如身临其境一般。
　　▲VR眼镜游戏展示
　　AR，则是指Augmented Reality（增强现实），是一种利用眼镜投射由计算机生成的图片和信息的技术，增强人们在现实世界中看到的东西。就像电影《钢铁侠》中表现的那样。
　　他们的区别是，VR产生的是一个完全虚拟的世界，而AR则是在真实世界的基础上，再叠加出数字的全息影像。
　　而对于HoloLens，虽然它也被很多人归类为称为AR设备。但微软已明确表示，HoloLens既不是VR也不是AR，而是属于另一种类型，即MR，＂混合现实，英文全称为Mixed Reality，这是一种介于AR和VR之间的技术。
　　▲介于AR和VR之间的MR技术
　　（图源：微软官网）
　　它的特点是，在真实世界中产生的数字全息影像，会驻留在你所放置的区域，当你与它交互时，还会像真实物体一样作出相应的反应。
　　2019年，微软还推出了第二代产品HoloLens 2。除采用全新的设计，视野进一步增加外、最大的改进在于，你能在自己的混合世界里看到另一个人的＂虚拟代理人＂的全息影像，并进行合作。这听起来很像科幻电影中的场景。
　　▲HoloLens一代和二代的对比
　　（图源：微软官网）
　　不过，这个全息影像是以＂虚拟代理人＂的形象参与的，并非是完全将真人的转变成虚拟影像，不过也能产生＂面对面＂的感觉。今年的2021 Microsoft Ignite发布会上，微软还推出了MR(混合现实)协作平台，称为Microsoft Mesh。可以让处于不同地点的人们，通过全息影像汇聚到同一个空间里，并能操作同一个（虚拟）项目，像这样：
　　▲MR(混合现实)协作平台演示
　　注意其中有两个人是＂虚拟代理人＂
　　那么，HoloLens是如何走向军事领域的呢？
　　这其实在HoloLens开发时也没并未考虑，但也只能怪微软舍不得放弃这块＂大蛋糕＂：
　　早在2018年，微软就向美国军队提供了HoloLens。还获得了4.79亿美元的合同，用于制造IVAS的原型机，而这也遭到了大部分微软员工的反对，但微软CEO萨蒂亚•纳德拉却称，＂这也是为了捍卫我们的自由。＂
　　▲美军正在测试HoloLens 2
　　此次签订和合同时，被誉为＂HoloLens之父＂的亚历克斯·基普曼也说：＂过去两年，微软与美国陆军密切合作，共同开创了以士兵为中心的设计，实现了产品的快速原型设计，为士兵提供完成任务所需的工具和能力。＂
　　▲亚历克斯·基普曼(Alex Kipman)
　　在2021 Microsoft Ignite发布会上演示
　　HoloLens 2生成的全息影像
　　这样看，IVAS也可以算是HoloLens的第三代产品，它进行了进一步的改进，包括进一步扩展视野，提升强度，还有云计算能力。
　　下面，我们就来进一步挖掘下它的功能。
　　首先，HoloLens 2上的＂协作平台＂功能，在IVAS上也拥有，根据演习画面，可以看出发挥了至少两个作用，一是不到场即可听取任务简报：
　　▲IVAS的协作平台功能
　　士兵不在指挥官面前也可听取任务简报
　　（图源：风闻社区）
　　二是可以利用一个名叫＂digital twin＂（数字孪生）的技术，通过创建一个建筑物模型，来协助规划，处理室内作战任务。
　　▲通过演示场景可以看到
　　几个人可以观看同一个建筑的全息影像
　　方面进行任务规划（图源：风闻社区）
　　其次，IVAS的可扩展功能还有导航和路径规划，物体跟踪，面部识别，敌我识别功能。
　　▲IVAS宣传片中展示的室内地图与路径规划功能
　　（图源：风闻社区）
　　▲接上一段，路径设定后按既定路线前进
　　夜视仪开启（图源：风闻社区）
　　另外，就是＂穿墙功能＂，这个指的还不是热成像仪，而是为步兵战车的车组乘员设计的，也就是说，IVAS除步兵外，也可以由装甲车辆的车组和乘员佩戴。
　　目前正在测试的，是让＂布雷德利＂步战车和＂斯特瑞克＂装甲输送车的车组和乘员都戴上，帮助他们在车内观察车辆周围的情况。这比他们通过观察窗或瞄准镜，屏幕等方式观察外界都要方便的多。
　　▲＂布雷德利＂步战车驾驶员佩戴IVAS
　　当然，这个功能光靠眼镜本身是实现不了的，它需要在车上安装一台全景摄像机，并将获取的信息实时传输到眼镜上：
　　▲＂斯特瑞克＂装甲车上安装的全景摄像机
　　乘员也可以通过这台摄像机在车内观察周围的情况，提升下车的后安全性。
　　▲＂布雷德利＂步战车驾乘员佩戴IVAS
　　而即便在下车后，也仍能通过这台摄像机，＂穿透＂车辆进行观察，比如隐蔽在车辆右侧，也仍能看到车辆左侧的情况。
　　至此，胖兵挖掘到的IVAS功能基本就是这些了，而这些也只是目前公布出来的，估计其还会有不少隐藏的功，后续更多功能的扩展性空间也很大。
　　对于美军来说，下一步就是何时将其应用到实战了。美军计划在2022到2023年达到千人的装备规模，2028年再决定是否向其他军种推广。
　　▲正在使用IVAS训练的美军士兵
　　可以说，IVAS为各国未来单兵装备的发展都提供了一个参考，未来步兵之间的战斗也能就犹如玩FPS游戏一般。
　　但是，战争终究不是游戏，真的发生战斗，这些HUD的信息背后，可就都是真实的流血牺牲了。所以我们一方面希望能借助这些高科技装备来减少自身人员的伤亡，但更希望，这些设备永远派不上用场。