虚拟现实-增强现实技术在核与辐射突发事件应急医学救援模拟训练中的应用探讨

郭 栋 ，杨晓明 ，鱼 敏

核与辐射突发事件是指由于核设施、核武器和其他辐射装置的不正常或非正当运行与使用，导致放射性物质或其他放射源突发性非自然外泄或散布，造成或可能造成严重影响公共健康的紧急事件，目前主要分为核与辐射事故和核与辐射恐怖袭击两大类[1]。核与辐射突发事件应急医学救援是国家救援和军队卫勤力量的重要训练内容，但由于核与辐射突发事件的特殊性，现实情况往往无法提供灾害现场的模拟训练环境，难以达到实战化训练效果[2]。近年来，随着计算机技术的发展及传感器和显示技术的提升，虚拟现实（virtual reality，VR）和增强现实（augmented reality，AR）技术已进入高速发展期，在包括军事训练在内的诸多领域呈现出巨大的应用潜力[3-5]。基于VR-AR技术能提供良好的训练交互体验，并为受训者提供逼真、安全的训练环境和可重复、低成本的训练手段，弥补当前卫勤模拟训练中存在的不足，因此，VR-AR技术有望成为下一步驱动核与辐射突发事件应急救援模拟训练的重要手段。

1 VR与AR技术概述

VR技术是20世纪末兴起的一门崭新综合性的信息技术，根据技术原理不同可分为VR、AR及混合现实（mix reality，MR）。VR技术是在综合运用立体显示和传感器、动态环境建模、实时三维图形生成、系统开发工具应用、系统集成等关键技术的基础上，以高度仿真方式给用户创造的一个三维虚拟世界，具有多感知性、存在感、交互性、自主性等重要特点。用户可借助头戴式立体显示器（headmounted display，HMD）、数据手套等辅助传感设备，切身参与并探索仿真对象在所处环境中的作用与变化，产生沉浸感和带入感[6，7]。……