真人演绎虚拟现实室内室外攻防对抗作战训练系统及方法

摘要

本发明公开真人演绎虚拟现实室内室外攻防对抗作战训练系统及方法，包括主控计算机与室内防守射击系统、室外攻击射击系统连接，获取室外训练人员的三维定位信息、身体姿态信息和运动信息，结合室外三维立体地图形成的室外动态图像信息发送至室内防守射击系统；室内防守射击系统投影室外动态图像信息，以供室内训练人员向室外训练人员进行防守射击；主控计算机接收室内训练人员的三维定位信息并发送至室外攻击射击系统；室外攻击射击系统接收室内训练人员的三维定位信息并生成室内训练人员的动作模拟信息以显示动作模拟靶标，以供室外训练人员进行攻击射击。通过虚拟摄像机位置角度和虚拟距离的调整，将大范围实际场地的室外场景投影到室内，将真人演绎的靶机靶标映射到室外靶壕，使室内防守人员与室外攻击人员的实现真人演绎的虚拟现实攻防实战对抗射击训练。

权利要求

1.一种真人演绎虚拟现实室内室外攻防对抗作战训练系统，其特征在于，包括：主控计算机，与室内防守射击系统、室外攻击射击系统连接，用于获取室外训练人员的三维定位信息、身体姿态信息和运动信息，将所述室外训练人员的三维定位信息、所述身体姿态信息和所述运动信息结合室外三维立体地图形成的室外动态图像信息发送至所述室内防守射击系统；

室内防守射击系统，用于投影所述室外攻击射击系统的室外动态图像信息，以供室内训练人员向室外训练人员进行防守射击，并采集所述室内训练人员的三维定位信息；

所述主控计算机，用于接收所述室内训练人员的三维定位信息并发送至室外攻击射击系统；

所述室外攻击射击系统，用于接收所述室内训练人员的三维定位信息并生成所述室内训练人员的动作模拟信息以显示动作模拟靶标，以供所述室外训练人员向所述室内训练人员进行攻击射击。

2.根据权利要求1所述的一种真人演绎虚拟现实室内室外攻防对抗作战训练系统，其特征在于，所述室外攻击射击系统，具体包括：用于采集室外训练人员在所述三维立体地图中的三维定位信息的室外三维定位的位置传感装置，所述位置传感装置包括GPS、北斗、宽带射频等方法中的至少一种的结合使用；

用于采集所述室外训练人员运动信息的室外运动状态的方向传感装置，所述方向传感装置包括地磁、陀螺的至少一种的结合使用；

其中，用于采集所述室外训练人员的身体姿态信息的设备是采用安装在室外训练人员的头部、腰部和腿脚部的三个不同高度的气压高度传感器，通过至少三个的气压高度传感器相互位置高度的不同组合数据，判定室外训练人员的战术动作，所述战术动作包括立姿、弯腰前行、跪姿、卧姿。

3.根据权利要求1所述的一种真人演绎虚拟现实室内室外攻防对抗作战训练系统，其特征在于，所述室外攻击射击系统，包括：数传控制模拟靶机靶标设备，设置于所述室外攻击射击系统的掩体、壕沟内，具体包括：计算装置，用于接收所述室内训练人员的三维定位信息，并基于所述室内训练人员的三维定位信息生成所述室内训练人员的动作模拟信息；

显示靶标装置，用于基于所述动作模拟信息，显示所述室内训练人员的动作模拟靶标；

中弹感应和显示装置，用于当所述室外训练人员射击所述显示靶标装置的室内训练人员时进行中弹感应和通过放光、发烟的中弹显示装置进行显示。

4.根据权利要求1所述的一种真人演绎虚拟现实室内室外攻防对抗作战训练系统，其特征在于，所述室外攻击射击系统，还包括：烟雾定位探测摄像装置，用于探测所述室外训练人员为掩护进攻而投出的烟雾弹的位置信息、烟雾的方向信息、烟雾的扩散浓度信息。

5.根据权利要求4所述的一种真人演绎虚拟现实室内室外攻防对抗作战训练系统，其特征在于：所述主控计算机，用于基于所述烟雾的位置信息、所述烟雾的方向信息、所述烟雾的扩散浓度信息，生成带有模拟烟雾实际情况的虚拟涂层的室外动态图像信息，并将所述虚拟涂层的室外动态图像信息传输至所述室内防守射击系统，以使得所述室内防守射击系统投影所述虚拟涂层的室外动态图像信息。

6.根据权利要求1 5中任一项所述的一种真人演绎虚拟现实室内室外攻防对抗作战训~练系统，其特征在于，所述室内防守射击系统，还包括：

室内投影屏幕范围内的实弹和/或激光定位装置，用于采集室内训练枪支对所述室内投影屏幕的射击位置信息，并传输至所述主控计算机。

7.根据权利要求6所述的一种真人演绎虚拟现实室内室外攻防对抗作战训练系统，其特征在于：所述室内防守射击系统，还包括：室内训练枪支，所述室内训练枪支包括第一威力训练枪支和第二威力训练枪支，所述第二威力训练枪支安装有加速度传感器，通过所述第二威力训练枪支的加速度信息以区别于所述第一威力训练枪支对不同防护掩体的打击效力信息；

其中，所述第一威力训练枪支的威力小于所述第二威力训练枪支的威力。

8.根据权利要求7所述的一种真人演绎虚拟现实室内室外攻防对抗作战训练系统，其特征在于：所述主控计算机，用于基于所述第二威力训练枪支射击加速度信息、所述三维立体地图中的掩体、障碍物的防射穿能力信息，判断是否符合所述室内训练枪支的射穿条件，以判断位于所述掩体或所述障碍物后的室外训练人员的中弹条件；当符合所述室外训练人员的中弹条件，发送位于所述掩体或所述障碍物后的室外训练人员的中弹信息至所述室外攻击射击系统。

9.根据权利要求8所述的一种真人演绎虚拟现实室内室外攻防对抗作战训练系统，其特征在于：所述主控计算机，用于当符合所述室外训练人员的中弹条件，发送枪支禁用指令至已死亡的室外训练人员的室外训练枪支。

10.根据权利要求9所述的一种真人演绎虚拟现实室内室外攻防对抗作战训练系统，其特征在于：所述室外攻击射击系统还包括：室外训练枪支，所述室外训练枪支安装有枪支禁用准星缺口遮挡器；用于接收所述主控计算机发送的禁用指令，以开启枪支禁用准星缺口遮挡器，以禁用已死亡的室外训练人员的室外训练枪支。

11.根据权利要求10所述的一种真人演绎虚拟现实室内室外攻防对抗作战训练系统，其特征在于：模拟手榴弹系统，用于模拟手榴弹在被投出后，以使得室内三维定位系统定位出所述手榴弹的位置信息，所述主控计算机结合所述手榴弹的位置信息模拟出对所述室内投影屏幕中显示的室外训练人员的杀伤范围，并将所述手榴弹的位置信息传递给所述室外训练人员。

12.根据权利要求11所述的一种真人演绎虚拟现实室内室外攻防对抗作战训练系统，其特征在于：所述室外攻击射击系统的数传控制模拟靶机靶标设备，用于显示已死亡的室外训练人员的中弹信息；并传输所述已死亡的室内训练人员的中弹信息至所述主控计算机；

所述主控计算机，用于基于所述已死亡的室内训练人员的中弹信息，发送所述已死亡的室内训练人员的室内训练枪支禁用指令至所述已死亡的室内训练人员的室内训练枪支。

13.根据权利要求12所述的一种真人演绎虚拟现实室内室外攻防对抗作战训练系统，其特征在于：所述室内训练枪支，还包括枪支禁用准星缺口遮挡器；用于接收所述主控计算机发送的室内训练枪支禁用指令，开启已死亡的室内训练人员所持的室内训练枪支的枪支禁用准星缺口遮挡器，以禁用已死亡的室内训练人员的室内训练枪支。

14.根据权利要求13所述的一种真人演绎虚拟现实室内室外攻防对抗作战训练系统，其特征在于：所述主控计算机，用于利用高空俯视三维扫描技术，生成所述室外攻击射击系统中室外场地的三维立体地图。

15.根据权利要求14所述的一种真人演绎虚拟现实室内室外攻防对抗作战训练系统，其特征在于，所述室内防守射击系统，具体包括：用于采集室内训练人员的三维定位信息的室内三维定位传感装置；

用于定位所述室内训练人员在所述室内投影屏幕上射击后的射击点的室内射击定位传感装置，设置在所述室内投影屏幕前方；

室内投影屏幕；

室内投影仪，设置在所述室内投影屏幕前方，用于将所述室外动态图像信息实时投影至所述室内投影屏幕。

16.一种真人演绎虚拟现实室内室外攻防对抗作战训练方法，其特征在于，包括：通过主控计算机获取室外训练人员的三维定位信息、身体姿态信息和运动信息，将所述室外训练人员的三维定位信息、所述身体姿态信息和所述运动信息结合室外三维立体地图形成的室外动态图像信息发送至室内防守射击系统；

利用室内防守射击系统投影室外攻击射击系统的室外动态图像信息，以供室内训练人员向室外训练人员进行防守射击，并采集所述室内训练人员的三维定位信息；

通过所述主控计算机接收所述室内训练人员的三维定位信息并发送至室外攻击射击系统；

利用所述室外攻击射击系统接收所述室内训练人员的三维定位信息并生成所述室内训练人员的动作模拟信息以进行显示动作模拟靶标，以供所述室外训练人员向所述室内训练人员进行进攻射击。

17.根据权利要求16所述的一种真人演绎虚拟现实室内室外攻防对抗作战训练方法，其特征在于，包括：所述主控计算机可以根据训练的不同需要，调整所述室外攻击射击系统的室外虚拟图像摄像机的观察角度和改变模拟射击距离，从而调整室内防守训练的难度等级。

说明书

真人演绎虚拟现实室内室外攻防对抗作战训练系统及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及模拟对抗作战训练技术领域，尤其涉及真人演绎虚拟现实室内室外攻防对抗作战训练系统及方法。

背景技术

[0002] 在军事模拟训练和娱乐仿真等领域，投影式模拟射击技术得到了广泛的应用。这项技术的基本原理，是通过计算机生成模拟射击场景或由真人演绎视频场景并通过显示设备(如大屏幕或者通过投影仪投影在银幕上)显示，该场景中包含按照预先设定、3D实时渲染或真人视频的模拟射击目标(如虚拟敌人、虚拟军事设施、装备如飞机、坦克等)。在模拟射击过程中，射击者使用实弹枪或激光模拟枪射击场景中的模拟目标，弹着点位置检测系统计算实弹或激光点位置并将其与所显示射击目标的位置进行匹配，在匹配成功时认定射击者击中目标。由于射击目标的出现情况是由计算机控制的或是摄像机拍摄的，因此现有模拟射击系统是一种“人机对抗”系统，即使是人与人对抗也因为摄像机清晰度的问题无法开展大规模场地、长移动距离的作战。

[0003] 由于在军事模拟训练中室外攻防作战的实际场景范围很广，在室内训练方面，此种模拟训练即使使用高清摄像机在室内大型屏幕的投影清晰度也非常有限，而且摄像机无法实现夜间科目的训练；在室外方面由于目标靶机没有实际的作战能力，进攻训练也缺少对抗的难度，如此一来，大范围的攻防对抗作战训练无法得到全面的体现。

发明内容

[0004] 为解决上述技术缺陷，本发明提供一种真人演绎虚拟现实室内室外攻防对抗作战训练系统及方法，具体的技术方案如下：

[0005] 本发明公开了一种真人演绎虚拟现实室内室外攻防对抗作战训练系统，包括：

[0006] 主控计算机，与室内防守射击系统、室外攻击射击系统连接，用于获取室外训练人员的三维定位信息、身体姿态信息和运动信息，将所述室外训练人员的三维定位信息、所述身体姿态信息和所述运动信息结合室外三维立体地图形成的室外动态图像信息发送至所述室内防守射击系统；

[0007] 室内防守射击系统，用于投影所述室外攻击射击系统的室外动态图像信息，以供室内训练人员向室外训练人员进行防守射击，并采集所述室内训练人员的三维定位信息；

[0008] 所述主控计算机，用于接收所述室内训练人员的三维定位信息并发送至室外攻击射击系统；

[0009] 所述室外攻击射击系统，用于接收所述室内训练人员的三维定位信息并生成所述室内训练人员的动作模拟信息以显示动作模拟靶标，以供所述室外训练人员向所述室内训练人员进行攻击射击。

[0010] 进一步优选地，所述室外攻击射击系统，具体包括：

[0011] 用于采集室外训练人员在所述三维立体地图中的三维定位信息的室外三维定位的位置传感装置，所述位置传感装置包括GPS、北斗、宽带射频等方法中的至少一种的结合使用；

[0012] 用于采集所述室外训练人员运动信息的室外运动状态的方向传感装置，所述方向传感装置包括地磁、陀螺的至少一种的结合使用；

[0013] 其中，用于采集所述室外训练人员的身体姿态信息的设备是采用安装在室外训练人员的头部、腰部和腿脚部的三个不同高度的气压高度传感器，通过至少三个的气压高度传感器相互位置高度的不同组合数据，判定室外训练人员的战术动作，所述战术动作包括立姿、弯腰前行、跪姿、卧姿。

[0014] 进一步优选地，所述室外攻击射击系统，包括：数传控制模拟靶机靶标设备，设置于所述室外攻击射击系统的掩体、壕沟内，具体包括：

[0015] 计算装置，用于接收所述室内训练人员的三维定位信息，并基于所述室内训练人员的三维定位信息生成所述室内训练人员的动作模拟信息；

[0016] 显示靶标装置，用于基于所述动作模拟信息，显示所述室内训练人员的动作模拟靶标；

[0017] 中弹感应和显示装置，用于当所述室外训练人员攻击所述显示靶标装置的室内训练人员时进行中弹感应和通过放光、发烟的中弹显示装置进行显示。

[0018] 进一步优选地，所述室外攻击射击系统，还包括：

[0019] 烟雾定位探测摄像装置，用于探测所述室外训练人员为掩护进攻而投出的烟雾弹的位置信息、烟雾的方向信息、烟雾的扩散浓度信息；

[0020] 所述主控计算机，用于基于所述烟雾的位置信息、所述烟雾的方向信息、所述扩散浓度信息，生成带有模拟烟雾实际情况的虚拟涂层的室外动态图像信息，并将所述虚拟涂层的室外动态图像信息传输至所述室内防守射击系统，以使得所述室内防守射击系统投影所述虚拟涂层的室外动态图像信息。

[0021] 进一步优选地，所述室内防守射击系统，还包括：

[0022] 室内投影屏幕范围内的实弹和/或激光定位装置，用于采集室内训练枪支对所述室内投影屏幕的射击位置信息，并传输至所述主控计算机。

[0023] 进一步优选地，所述室内防守射击系统，还包括：

[0024] 室内投影屏幕范围内的实弹和/或激光定位装置，可以与室外训练人员的具体空间位置进行匹配，当室内实弹和/或激光定位装置采集到室内训练枪支射击击中室外图像中的某一人时，计算机会匹配室外三维坐标确定被击中的具体训练人员，并通过计算机系统发出中弹指令给该人员，该人员会被显示放光或发烟知道自己被击中已经“死亡”被淘汰出战斗。

[0025] 进一步优选地：

[0026] 所述室内防守射击系统，还包括：室内训练枪支，所述室内训练枪支包括第一威力训练枪支和第二威力训练枪支，所述第二威力训练枪支安装有加速度传感器，通过所述第二威力训练枪支的加速度信息以区别于所述第一威力训练枪支对不同防护掩体的打击效力信息；

[0027] 其中，所述第一威力训练枪支的威力小于所述第二威力训练枪支的威力。

[0028] 所述主控计算机，用于基于所述不同威力射击训练枪支的射击加速度信息、所述三维立体地图中的掩体、障碍物的防射穿能力信息，判断是否符合所述室内不同威力射击训练枪支的射穿条件，以判断位于所述掩体或所述障碍物后的室外训练人员的中弹条件；当符合所述室外训练人员的中弹条件，发送位于所述掩体或所述障碍物后的室外训练人员的中弹信息至所述室外攻击射击系统；

[0029] 所述室外攻击射击系统还包括：室外训练枪支，所述室外训练枪支安装有枪支禁用准星缺口遮挡器；用于接收所述主控计算机发送的禁用指令，以开启枪支禁用准星缺口遮挡器，以禁用已死亡的室外训练人员的室外训练枪支。

[0030] 所述主控计算机，用于当符合所述室外训练人员的中弹条件，发送枪支禁用指令至已死亡的室外训练人员的室外训练枪支。

[0031] 所述主控计算机，用于控制所述室外训练人员的室外训练枪支开启枪支禁用准星缺口遮挡器，以禁用已死亡的室外训练人员的室外训练枪支继续使用。

[0032] 进一步优选地，还包括：

[0033] 模拟手榴弹系统，用于模拟手榴弹在被投出后，以使得室内三维定位系统定位出所述手榴弹的位置信息，所述主控计算机结合所述手榴弹的位置信息模拟出对所述室内投影屏幕中显示的室外训练人员的杀伤范围，并将所述手榴弹的位置信息传递给所述室外训练人员。

[0034] 进一步优选地：

[0035] 所述室外攻击射击系统的数传控制模拟靶机靶标设备，用于显示所述室外训练人员的中弹信息；并传输所述室内训练人员的中弹信息至所述主控计算机；

[0036] 所述主控计算机，用于控制所述室内训练人员的室内训练枪支开启所述枪支禁用准星缺口遮挡器，以禁用已死亡的室内训练人员的室内训练枪支继续使用。

[0037] 进一步优选地：

[0038] 所述室内训练枪支，还包括枪支禁用准星缺口遮挡器；用于接收所述主控计算机发送的室内训练枪支禁用指令，开启已死亡的室内训练人员所持的室内训练枪支的枪支禁用准星缺口遮挡器，以禁用已死亡的室内训练人员的室内训练枪支。

[0039] 进一步优选地：

[0040] 所述主控计算机，用于利用高空俯视三维扫描技术，生成所述室外攻击射击系统中室外场地的三维立体地图。

[0041] 进一步优选地，所述室内防守射击系统，具体包括：

[0042] 用于采集室内训练人员的三维定位信息的室内三维定位传感装置；

[0043] 用于定位所述室内训练人员在所述室内投影屏幕上射击后的射击点的室内射击定位传感装置，设置在所述室内投影屏幕前方；

[0044] 室内投影屏幕；

[0045] 室内投影仪，设置在所述室内投影屏幕前方，用于将所述室外动态图像信息实时投影至所述室内投影屏幕。

[0046] 一种真人演绎虚拟现实室内室外攻防对抗作战训练方法，其特征在于，包括：

[0047] 通过主控计算机获取室外训练人员的三维定位信息、身体姿态信息和运动信息，将所述室外训练人员的三维定位信息、所述身体姿态信息和所述运动信息结合室外三维立体地图形成的室外动态图像信息发送至所述室内防守射击系统；

[0048] 利用室内防守射击系统投影所述室外攻击射击系统的室外动态图像信息，以供室内训练人员向室外训练人员进行防守射击，并采集所述室内训练人员的三维定位信息；

[0049] 通过所述主控计算机接收所述室内训练人员的三维定位信息并发送至室外攻击射击系统；

[0050] 利用所述室外攻击射击系统接收所述室内训练人员的三维定位信息并生成所述室内训练人员的动作模拟信息以进行显示动作模拟靶标，以供所述室外训练人员向所述室内训练人员进行进攻射击。

[0051] 进一步优选地，所述主控计算机可以根据训练的不同需要，调整所述室外攻击射击系统的室外虚拟图像摄像机的观察角度和改变模拟射击距离，从而调整室内防守训练的难度等级。

[0052] 本发明至少具备以下一项技术效果：

[0053] (1)通过发明可以将实际范围很大的室外场景实时三维地形投影到室内对抗射击训练系统中，为室内训练人员提供了超大的射击环境，使得室内训练人员实现与室外训练人员的真实攻防对抗射击训练。

[0054] (2)本发明系统还可以采用室内精确定位的方式对室内训练人员的暴露出战壕高度、横向动作位置、移动速度进行定位识别。通过该方式定位高精准度的训练人员位置和运动信息，并实时传输给室外靶机靶标进行虚拟模仿。

[0055] (3)采用本发明系统进行射击训练，训练者无需佩戴头盔或VR眼镜等进行实弹和/或激光模拟射击训练，训练过程中可裸眼采用真枪进行实弹射击或采用模拟枪械进行激光射击，训练时视线不受影响，可以采用实弹真实射击虚拟模拟场景情况，提高了实弹射击训练的对抗效果。尤其是实弹射击训练时，危险性的瞄准方向、装弹、上膛、射击、故障排除等动作，训练人员均可在裸眼情况下完成，符合了实弹射击训练的基本要求。

附图说明

[0056] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0057] 图1为本发明一种真人演绎虚拟现实室内室外攻防对抗作战训练系统的一种实施例的示意图；

[0058] 图2为本发明一种真人演绎虚拟现实室内室外攻防对抗作战训练系统中室外攻击射击系统的一种实施例的示意图；

[0059] 图3为本发明室内对抗训练系统的一种实施例的示意图；

[0060] 图4为本发明一种真人演绎虚拟现实室内室外攻防对抗作战训练系统的一种实施例的示意图；

[0061] 图5为本发明一种真人演绎虚拟现实室内室外攻防对抗作战训练方法的一种实施例的示意图。

具体实施方式

[0062] 为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

[0063] 实施例一

[0064] 本发明公开了一种真人演绎虚拟现实室内室外攻防对抗作战训练系统，如图1、4所示，包括：

[0065] 具体的，本系统是一种真人演绎虚拟现实室内室外攻防对抗作战训练系统，也可以称为真人演绎虚拟现实室内室外投影对靶机的攻防实弹和/或激光对抗作战训练系统。

[0066] 其中，室外场地为进攻作战的一方，室内场地为阵地防守的一方。

[0067] 主控计算机100，与室内防守射击系统200、室外攻击射击系统300连接，用于获取室外训练人员的三维定位信息、姿态信息和运动信息，将所述室外训练人员的三维定位信息、姿态信息和所述运动信息和烟雾信息结合室外三维立体地图形成的室外动态虚拟图像信息发送至所述室内防守射击系统。

[0068] 其中，所述主控计算机100，用于利用高空俯视三维扫描技术，生成所述室外攻击射击系统中室外场地的三维立体地图。

[0069] 本实施例中的真人演绎虚拟现实室内室外攻防对抗作战训练系统是一种室内室外联网实弹交战训练系统，通过主控计算机100连接室内防守射击系统200以及室外攻击射击系统300。

[0070] 其中，主控计算机100可以将超大实际范围的室外场景处理成室外训练场地的三维立体地图。示例性的，在本实施例中，主要优选地是利用高空俯视三维扫描技术，形成室外训练场地的三维立体地图，此室外训练场地的三维立体地图可以清晰显示室外训练场地的地形高低度差、地物位置、掩体大小厚度等。

[0071] 在实际应用中，主控计算机100将室外攻击射击系统300采集到的每个室外训练人员的三维定位信息、姿态信息和运动信息，结合室外训练场地的三维立体地图，形成实时的室外动态图像信息。

[0072] 在实际对抗训练过程中，每个室外训练人员的位置、运动姿态会存在实时改变，此时通过主控计算机100根据室外训练人员的实时位置信息和实时运动姿态信息，实现虚拟实际室外场景和室外训练人员的室外动态图像信息，并将室外动态图像信息传输至室内对抗射击训练系统中。

[0073] 室内防守射击系统200，用于投影所述室外攻击射击系统300的室外动态图像信息，以供室内训练人员向室外训练人员进行对抗射击，并采集所述室内训练人员的三维定位信息。

[0074] 具体的，室内防守射击系统200中设置有大型实弹投影屏幕、投影仪等，通过投影仪将室外动态图像信息投影至大型实弹射击投影屏幕中，实现室外场景等比例缩放，使得室内训练人员更加清晰、真实的获取室外场景信息和室外训练人员信息，便于提高室内外攻防对抗训练的真实性。

[0075] 所述主控计算机100，用于接收所述室内训练人员的三维定位信息并发送至室外攻击射击系统300。

[0076] 所述室外攻击射击系统300，用于接收所述室内训练人员的三维定位信息并生成所述室内训练人员的动作模拟靶机靶标以进行显示，以供所述室外训练人员向所述室内训练人员进行进攻射击。

[0077] 在实际对抗训练中，主控计算机100还实时的将室内训练人员的三维定位信息发送至室外攻击射击系统300中，通过室外攻击射击系统300可以根据室内对应人员的三维位置精确定位器数据的控制，而产生靶机在露头高低度、横向跑动位置和速度上的动作模拟，以供室外训练人员向室内训练人员进行进攻训练。

[0078] 所述主控计算机用于攻防射击训练中，根据所述室内防守系统射击子弹击中的图像中的虚拟目标或根据室外进攻系统击中的模拟靶标对应出具体演绎这些虚拟图像会靶机动作的真人，直接把击中信息传达到真人，使演绎的真人接收到中弹信息和显示中弹结果，并可以禁用中弹人员的枪支。

[0079] 所述主控计算机能在防守训练中，根据投掷的模拟手榴弹的投掷位置落点定位信息评估出杀伤范围，显示给再杀伤范围的进攻人员并模拟造成了相应的杀伤。

[0080] 通过本发明可以将实际范围很大的室外场景实时三维投影到室内对抗射击训练系统中，为室外训练人员提供了超大的射击环境，使得室内训练人员实现与室外训练人员的虚拟真实攻防对抗射击训练。

[0081] 实施例二

[0082] 基于上述实施例，在本实施例中与上述实施例相同的部分就不一一赘述了，本实施例提供一种真人演绎虚拟现实室内室外攻防对抗作战训练系统，如图2所示，其中：

[0083] 所述室外攻击射击系统300，具体包括：

[0084] 用于采集室外训练人员在所述三维立体地图中的三维定位信息的室外三维定位的位置传感装置，所述位置传感装置包括GPS、北斗、宽带射频；

[0085] 用于采集所述室外训练人员运动信息的室外运动状态的方向传感装置，所述方向传感装置包括地磁、陀螺；

[0086] 其中，用于采集所述室外训练人员的身体姿态信息的设备是采用安装在室外训练人员的头部、腰部和腿脚部的三个不同高度的气压高度传感器，通过三个气压高度传感器相互位置高度的不同组合数据，判定室外训练人员的战术动作，所述战术动作包括立姿、弯腰前行、跪姿、卧姿。

[0087] 具体的，所述室外攻击射击系统，具体包括：

[0088] 安装在室外训练人员头、腰、脚部位的三个高度计量传感器，用于判断室外训练人员的作战动作是处于立姿、跪姿、卧姿还是匍匐在掩体上的具体动作。

[0089] 安装在室外训练人员身上的北斗、GPS、超宽带定位等设备，用于知道室外训练人员的具体坐标位置和前进的速度。

[0090] 安装在室外训练人员身上的地磁或罗盘设备，用于知道室外训练人员的具体面朝的方向和前进的方向。

[0091] 安装在室外训练人员身上的中弹显示设备，用于显示室外训练人员的中弹显示。

[0092] 具体的，在室外攻击射击系统300中，每个室外场地的训练人员的作战服上均安装有室外三维定位传感装置，具体包括身体三维位置精确定位器、地磁感应器、头腰脚的高度3个传感器。过这些传感装置可以测出室外每个训练人员与室外场景的三维立体地图的位置，室外训练人员的奔跑方向、运动状态(趴、跪、弯腰跑、直身跑等)。

[0093] 所述室外攻击射击系统300，包括：数传控制模拟靶机靶标设备，设置于所述室外攻击射击系统的掩体、壕沟内，具体包括：

[0094] 计算装置，用于接收所述室内训练人员的三维定位信息，并基于所述室内训练人员的三维定位信息生成所述室内训练人员的动作模拟信息。

[0095] 显示靶标装置，用于基于所述动作模拟信息，显示所述室内训练人员的动作模拟靶标。

[0096] 中弹感应和显示装置，用于当所述室外训练人员射击所述显示靶标装置的室内训练人员时进行中弹感应并通过发光、发烟等方式显示中弹。

[0097] 室外靶机靶标及中弹感应和显示装置，可以与室内训练人员的具体空间位置进行匹配，当室外靶机靶标及中弹感应和显示装置采集到室外训练枪支射击击中某一靶标时，计算机会匹配室内三维坐标确定被击中的具体训练人员，并通过计算机系统发出中弹指令给该人员，该人员会被显示放光或发烟知道自己被击中已经“死亡”被淘汰出战斗。

[0098] 在本实施例中，如图2所示，室外场地的掩体、壕沟内安装有数传控制模拟靶机靶标设备，数传控制模拟靶机靶标设备可以根据室内对应人员的三维位置精确定位器数据的控制而产生靶机在露头高低度、横向跑动位置和速度上的动作模拟，同时数传控制模拟靶机靶标设备中安装有中弹感应和显示靶标装置。

[0099] 在本实施例中，所述室外攻击射击系统，还包括：

[0100] 烟雾定位探测摄像装置，用于探测所述室外训练人员为掩护进攻而投出的烟雾弹的位置信息、方向信息、扩散浓度信息。

[0101] 所述主控计算机，用于基于所述烟雾的位置信息、所述烟雾的方向信息、所述扩散浓度信息信息，生成带有模拟烟雾实际情况的虚拟涂层的室外动态图像信息，并将所述带有模拟烟雾实际情况的虚拟涂层的室外动态图像信息传输至所述室内防守射击系统，以使得所述室内防守射击系统投影所述带有模拟烟雾实际情况的虚拟涂层的室外动态图像信息，达到干扰室内防守射击，有利于掩护室外攻击射击的目的。

[0102] 具体的，烟雾定位探测摄像装置主要包括室外场地安装有一个或多个烟雾位置定位探测摄像机，可以探测烟雾出现的位置、飘向扩散范围、浓度等信息，根据这些信息，计算机系统可以模拟出相似信息的烟雾遮涂层，在室内投影图像前形成遮涂层。

[0103] 为了使得对抗训练更加贴合实际场景，本发明还考虑了进攻人员为掩护自己在场景中会出现投掷烟雾弹而形成烟雾和模拟战场环境形成烟雾的情况，通过上述系统可以将实际场景中会产生的烟雾形成模拟烟雾实际情况的虚拟涂层，在室内投影图像前形成遮涂层，使得真实遮涂层场景出现在室内投影中，让室内训练人员体验到真实模拟作战时的烟雾情形，让此模拟训练更加真实、准确。

[0104] 在实际场景中，室内投影图像前形成遮涂层后，室内训练人员在遮涂层处不能看到遮涂层后的物体和人员，待烟雾散去，才会清晰显示之前烟雾遮涂层后的物体和人员。

[0105] 在室外攻击射击系统300中，室外训练人员的训练枪支均设置有枪支禁用准星缺口阻挡器等，当某一个室外训练人员被室内训练人员击中时，主控计算机100会发送禁止指令，以禁用该室外训练人员的训练枪支。具体是通过开启枪支禁用准星缺口阻挡器进行训练枪支的禁用。

[0106] 实施例三

[0107] 基于上述实施例，在本实施例中与上述实施例相同的部分就不一一赘述了，本实施例提供一种真人演绎虚拟现实室内室外攻防对抗作战训练系统，如图3所示，其中：

[0108] 所述室内防守射击系统200，包括：

[0109] 室内投影屏幕范围内的实弹和/或激光定位装置，用于采集室内训练枪支对所述室内投影屏幕的射击位置信息，并传输至所述主控计算机。

[0110] 具体的，室内部分：有大型实弹投影幕、实弹激光定位系统等组成，在投影幕的一定距离外，按照室外训练场地中布置的掩体、壕沟，在室内相同关系位置搭建掩体或壕沟，室内训练人员利用壕沟作为掩体，对屏幕中出现的动态模拟人员图像进行射击。室内训练人员的头盔上安装有三维精确位置定位器，可以知道人员所处的室内掩体位置，露头高低情况、横向移动速度等。

[0111] 所述室内防守射击系统，还包括：室内训练枪支，所述室内训练枪支安装有加速度传感器，用于采集所述室内训练枪支的射击加速度信息。

[0112] 其中，室内训练枪支包括室内普通威力训练枪支和大威力训练枪支，室内大威力训练枪支安装有加速度传感器，以区别于普通威力枪支对不同防护掩体的打击效力的信息。

[0113] 所述主控计算机，用于基于所述射击加速度信息、所述三维立体地图中的掩体、障碍物的防射穿能力信息，判断是否符合所述室外训练人员的中弹条件；当符合所述室内训练人员的中弹条件发送所述室外训练人员的中弹信息至所述室外攻击射击系统。

[0114] 示例性的，所述主控计算机，用于基于所述射击加速度信息、所述三维立体地图中的掩体、障碍物的防射穿能力信息，判断是否符合所述室内训练枪支的射穿条件，以判断位于所述掩体后的室外训练人员的中弹条件；当符合所述室内训练人员的中弹条件发送位于所述掩体后的室外训练人员的中弹信息至所述室外攻击射击系统。

[0115] 其中，室内训练枪支包括第一威力训练枪支和第二威力训练枪支，所述第一威力训练枪支为室内普通威力训练枪支，所述第二威力训练枪支为室内大威力训练枪支。

[0116] 室内大威力训练枪支安装有加速度传感器，以区别于普通威力枪支对不同防护掩体的打击效力的信息；通过加速度力的不同区分射击的枪支种类，对应到射击室外训练人员躲藏的掩体是否达到足够阻挡这种威力武器的射穿，如果根据使用的该型威力武器可以射穿室外训练人员躲藏的掩体，射击评判为室外训练人员因掩体防护级别不够，同样显示为中弹。

[0117] 所述主控计算机，用于基于所述大威力训练枪支射击加速度信息、所述三维立体地图中的掩体、障碍物的防射穿能力信息信息，判断三维立体地图中的掩体厚度是否符合大威力训练枪支的射穿条件，判断所述室外训练人员的躲避在掩体后中弹条件；当符合所述室训练人员的中弹条件，计算机将中弹信息发送所述室外掩体后训练人员的中弹信息至所述室外攻击射击系统。

[0118] 在本实施例中，室内训练武器上安装有加速度感应器和枪支禁用准星缺口遮挡器，根据训练枪支的枪口威力，计算出是否可以击穿画面中的遮挡地物，是否可以击穿障碍物，是否可以击毙障碍物后的人员。从而准确的确定室外训练人员是否中弹。

[0119] 所述室外攻击射击系统还包括：室外训练枪支，所述室外训练枪支安装有枪支禁用准星缺口遮挡器。

[0120] 所述主控计算机，用于控制所述室外训练人员的室外训练枪支开启枪支禁用准星缺口遮挡器，以禁用所述室外训练人员的室外训练枪支的继续使用。

[0121] 在实际场景中，当确定室外训练人员被击中时，通过主控计算机100控制该室外训练人员的训练枪支进行禁用处理，并通过室外对抗射击训练系统300的的数传控制模拟靶机靶标设备，用于显示所述室外训练人员的中弹信息，以提示该室外训练人员已中弹。

[0122] 所述室内训练枪支，还包括枪支禁用准星缺口遮挡器。

[0123] 所述室外攻击射击系统的数传控制模拟靶机靶标设备，用于显示所述室外训练人员的中弹信息；并传输所述室内训练人员的中弹信息至所述主控计算机。

[0124] 所述主控计算机，用于控制所述室内训练人员的室内训练枪支开启所述枪支禁用准星缺口遮挡器，以禁用所述室内训练人员的室外训练枪支的继续使用。

[0125] 在本实施例中，还包括模拟手榴弹系统，用于模拟手榴弹在被投出后，以使得室内三维定位系统定位出所述手榴弹的位置信息，所述主控计算机结合所述手榴弹的位置信息模拟出对所述室内投影屏幕中显示的室外训练人员的杀伤范围，并将所述手榴弹的位置信息传递给所述室外训练人员。

[0126] 其中，所述室外攻击射击系统的数传控制模拟靶机靶标设备，用于显示已死亡的室外训练人员的中弹信息；并传输所述已死亡的室内训练人员的中弹信息至所述主控计算机。

[0127] 所述主控计算机，用于基于所述已死亡的室内训练人员的中弹信息，发送所述已死亡的室内训练人员的室内训练枪支禁用指令至所述已死亡的室内训练人员的室内训练枪支。

[0128] 所述室内防守射击系统，具体包括：

[0129] 用于采集室内训练人员的三维定位信息的室内三维定位传感装置。

[0130] 具体的，用于采集室内训练人员的三维定位信息的室内三维定位传感装置，用于采集室内训练人员与室内靶壕之间的出头高度和出头横向位置，通过计算机采集数据传输给室外靶机靶标进行模仿。

[0131] 用于定位所述室内训练人员在所述室内投影屏幕上射击后的射击点的室内射击定位传感装置，设置在所述室内投影屏幕前方。

[0132] 室内投影屏幕。

[0133] 室内投影仪，设置在所述室内投影屏幕前方，用于将所述室外动态图像信息实时投影至所述室内投影屏幕。

[0134] 具体的，室内部分：有大型实弹投影幕、实弹激光定位系统等组成，在投影幕的一定距离外，按照室外训练场地中布置的掩体、壕沟，在室内相同关系位置搭建掩体或壕沟，室内训练人员利用壕沟作为掩体，对屏幕中出现的动态模拟人员图像进行射击和投掷模拟手榴弹进行防守。室内训练人员的头盔上安装有三维精确位置定位器，可以知道人员所处的室内掩体位置，露头高低情况、横向移动速度等。

[0135] 通过发明可以将实际范围很大的室外场景实时三维投影到室内对抗射击训练系统中，为室外训练人员提供了超大的射击环境，使得室内训练人员实现与室外训练人员的真实对抗射击训练。

[0136] 本发明系统还可以采用室内精确定位的方式对训练人员的动作进行定位识别。通过该方式定位的训练人员的运动信息精准度高。

[0137] 采用本发明系统进行射击训练，训练者无需佩戴头盔或VR眼镜等进行模拟射击训练，训练过程中可裸眼采用真枪进行实弹射击或采用模拟枪械进行激光射击，训练时视线不受影响，模拟真实射击情况，提高了射击训练的效果。尤其是实弹射击训练时，危险性的装弹、上膛、瞄准、射击等动作，训练人员均可在裸眼情况下完成，符合了实弹射击训练的基本要求。

[0138] 实施例四

[0139] 基于上述实施例，在本实施例中与上述实施例相同的部分就不一一赘述了，本实施例提供一种真人演绎虚拟现实室内室外攻防对抗作战训练方法，如图5所示，包括：

[0140] S100通过主控计算机获取室外训练人员的三维定位信息、身体姿态信息和运动信息，将所述室外训练人员的三维定位信息、所述身体姿态信息和所述运动信息结合室外三维立体地图形成的室外动态图像信息发送至所述室内防守射击系统。

[0141] S200利用室内防守射击系统投影所述室外攻击射击系统的室外动态图像信息，以供室内训练人员向室外训练人员进行对抗射击，并采集所述室内训练人员的三维定位信息。

[0142] S300通过所述主控计算机接收所述室内训练人员的三维定位信息并发送至室外攻击射击系统。

[0143] S400利用所述室外攻击射击系统接收所述室内训练人员的三维定位信息并生成所述室内训练人员的动作模拟信息以进行显示动作模拟靶标，以供所述室外训练人员向所述室内训练人员进行对抗射击。

[0144] 其中，所述主控计算机可以根据训练的不同需要，调整所述室外攻击射击系统的室外虚拟图像摄像机的观察角度和改变模拟射击距离，从而调整室内防守训练的难度等级。

[0145] 通过发明可以将实际范围很大的室外场景实时三维投影到室内对抗射击训练系统中，为室外训练人员提供了超大的射击环境，使得室内训练人员实现与室外训练人员的真实对抗射击训练。

[0146] 通过虚拟摄像机位置角度和虚拟距离的调整，将大范围实际场地的室外场景投影到室内，将真人演绎的靶机靶标映射到室外靶壕，使室内防守人员与室外攻击人员的实现真人演绎的虚拟现实攻防实战对抗射击训练。

[0147] 本发明还可以采用室内精确定位的方式对训练人员的动作进行定位识别。通过该方式定位的训练人员的运动信息精准度高。采用本发明系统进行射击训练，训练者无需佩戴头盔或VR眼镜等进行模拟射击训练，训练过程中可裸眼采用真枪进行实弹射击或采用模拟枪械进行激光射击，训练时视线不受影响，模拟真实射击情况，提高了射击训练的效果。尤其是实弹射击训练时，危险性的装弹、上膛、瞄准、射击等动作，训练人员均可在裸眼情况下完成，符合了实弹射击训练的基本要求。

[0148] 尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

[0149] 显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。