VR培訓(xùn)產(chǎn)生負(fù)面訓(xùn)練要及時糾正

負(fù)面訓(xùn)練是當(dāng)飛行員經(jīng)過虛擬現(xiàn)實(shí)培訓(xùn)后，在實(shí)際訓(xùn)練中出現(xiàn)和正常操作、行為、反應(yīng)不同的現(xiàn)象。發(fā)生負(fù)面訓(xùn)練后需要及時糾正，因?yàn)檫@些不正確的操作可能導(dǎo)致重大生命財產(chǎn)損失。

負(fù)面訓(xùn)練的產(chǎn)生一般是由于虛擬環(huán)境不能完全模擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境，比如飛行員在模擬器中進(jìn)行噴氣式飛機(jī)飛行訓(xùn)練，模擬飛機(jī)飛行的飛行動力學(xué)和實(shí)際不符，不能很好的反映真實(shí)情況中對飛機(jī)狀態(tài)的控制，就會產(chǎn)生負(fù)面訓(xùn)練，之后需要進(jìn)行糾正訓(xùn)練。

近十年來，負(fù)面訓(xùn)練一直是航空領(lǐng)域的一個重要話題。隨著模擬培訓(xùn)情景越來越復(fù)雜，模擬培訓(xùn)的應(yīng)用逐漸增加。解決潛在的負(fù)面訓(xùn)練問題也越來越受到重視。

導(dǎo)致負(fù)面訓(xùn)練產(chǎn)生的原因

有很多情況會導(dǎo)致訓(xùn)練產(chǎn)生負(fù)效果，比較常見的是模擬場景和實(shí)際場景有一定差距。比如模擬訓(xùn)練中使用的是老式的航電設(shè)備，而飛機(jī)使用的是升級過的航電設(shè)備。這種不一致的場景可能會導(dǎo)致飛行員出錯。模擬器的真實(shí)度有限也可能會導(dǎo)致負(fù)面訓(xùn)練的產(chǎn)生。飛行模擬和航電設(shè)備擬真度不足可能會導(dǎo)致飛行員學(xué)習(xí)錯誤的操作方式。模擬器可以很好的模擬飛機(jī)在標(biāo)準(zhǔn)情況下的飛行狀態(tài)，但對于一些可能會造成飛機(jī)事故的極端事件模擬得并不是很好。如果學(xué)員和教練員曾經(jīng)沒有遇到過這些場景，可能會導(dǎo)致學(xué)習(xí)錯誤的操作，產(chǎn)生負(fù)面訓(xùn)練。

近年來，模擬訓(xùn)練開始更多地使用頭戴式顯示器。頭顯硬件的限制，可能也會導(dǎo)致負(fù)面訓(xùn)練。市場上大多數(shù)VR頭顯都是面向消費(fèi)者，主要用于游戲和娛樂方面。這些設(shè)備的分辨率不足以讓飛行員看清關(guān)鍵信息，以及視場角較小不能將操作臺完全納入視野范圍內(nèi)。顯然，這些消費(fèi)級的頭顯設(shè)備不太適合要求較高的飛行模擬訓(xùn)練。

為什么不用真實(shí)飛機(jī)進(jìn)行訓(xùn)練

使用虛擬培訓(xùn)可能導(dǎo)致負(fù)面訓(xùn)練，那為什么不直接在飛機(jī)上進(jìn)行訓(xùn)練呢？畢竟，飛行員總要在真實(shí)飛機(jī)上進(jìn)行訓(xùn)練的。這主要是訓(xùn)練成本、飛機(jī)的利用程度、和極端環(huán)境訓(xùn)練的問題。有些場景不容易在現(xiàn)實(shí)中復(fù)現(xiàn)，或者直接在現(xiàn)實(shí)中訓(xùn)練太過危險。像在暴風(fēng)雪天氣中多次啟動故障熄火的引擎并不是一件容易的事，飛行員要經(jīng)過多次訓(xùn)練才能重新啟動引擎。

使用真實(shí)飛機(jī)進(jìn)行訓(xùn)練的主要問題是，所有真實(shí)飛機(jī)都有非常大的運(yùn)營成本，每個飛行員的預(yù)算是有限的，并且考慮到成本和安全性，從一開始就投入高成本使用真實(shí)飛機(jī)進(jìn)行培訓(xùn)是不太現(xiàn)實(shí)的。這些飛機(jī)的操作成本也是每小時數(shù)萬美元，對于沒有經(jīng)驗(yàn)的受訓(xùn)人員來說，在他們進(jìn)行緊急訓(xùn)練時進(jìn)行的各種操作也是具有一定風(fēng)險的。所以，在這個階段使用模擬器是非常安全高效并且低成本的。

使用VR訓(xùn)練哪些行為會產(chǎn)生負(fù)面訓(xùn)練效果

負(fù)面訓(xùn)練一直是VR頭顯訓(xùn)練系統(tǒng)的一個問題。在過去，飛行員使用虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備進(jìn)行訓(xùn)練時，他們經(jīng)常會感到不適。虛擬場景和真實(shí)世界有很大區(qū)別，他們使用的設(shè)備和程序不能完全復(fù)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)中的操作，這導(dǎo)致了各種各樣的負(fù)面訓(xùn)練。

這種負(fù)面訓(xùn)練可能包括錯誤的使用控制器，盯著錯誤的方向，沒有檢查特定的儀器或儀表板，以及厭惡使用訓(xùn)練系統(tǒng)。

具體來說，以下幾個因素可能會導(dǎo)致這些行為：

• 頭顯分辨率不足：如果設(shè)備分辨率不足，虛擬控制面板和儀表將無法讀取。遠(yuǎn)處的物體看起來像難以區(qū)分的像素糊狀物，或者在現(xiàn)實(shí)生活中很容易觀察到的物品很難變得感知。這些都限制了可以使用基于虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備進(jìn)行的訓(xùn)練類型。

• 高延遲：當(dāng)飛行員啟動操作到頭顯產(chǎn)生反應(yīng)的時間間隔過大，這導(dǎo)致了使用模擬器產(chǎn)生眩暈的主要原因之一。
• 調(diào)整不當(dāng)?shù)耐拙嚯x：許多VR頭顯不支持IPD（瞳孔間距）調(diào)整或者手動IPD調(diào)整，長時間使用調(diào)整不當(dāng)?shù)腎PD頭顯會很容易產(chǎn)生不適或者疲勞。這一點(diǎn)通常被用戶忽略。

• 缺乏觸覺反饋：許多訓(xùn)練場景的關(guān)鍵因素是訓(xùn)練肌肉記憶，在沒有于物理物體交互的情況下，這是具有挑戰(zhàn)性的，在完全沉浸在VR中的同時，肌肉記憶的發(fā)展也受到了限制。

• 使用物理控制器和虛擬環(huán)境進(jìn)行交互：受訓(xùn)人員通過手持控制器或者是手套與虛擬環(huán)境進(jìn)行交互，這種培訓(xùn)方式的操作和手感和自然裸手操作有些區(qū)別，這些區(qū)別將會培養(yǎng)錯誤的操作習(xí)慣。
• 對學(xué)員缺乏準(zhǔn)確的評估：盡管教練可以從顯示器上看到學(xué)員的眼部追蹤點(diǎn)，但是如果沒有準(zhǔn)確的眼部追蹤，就很難確定學(xué)員的注視點(diǎn)是否正確。也許學(xué)員觀察的方向正確，但學(xué)員是否精準(zhǔn)的注視著正確的儀表板、掃視信息之類的眼部操作。

如何減少VR訓(xùn)練中的負(fù)面訓(xùn)練

從成本的角度來看，用于培訓(xùn)的消費(fèi)級VR頭顯確實(shí)很有吸引力，但要解決潛在的負(fù)面培訓(xùn)問題，這些成本很快就超過了購買企業(yè)級VR頭顯的成本。Varjo 頭顯的XR-3、VR-3、和Aero采用了一系列技術(shù)，可以有效地解決虛擬培訓(xùn)中造成的負(fù)面效果。比如：

• 人眼級分辨率：Varjo系列頭顯有著行業(yè)先進(jìn)的分辨率，XR-3、VR-3超過70PPD（人眼PPD為60），這確保了飛行員能夠看到一英里之外的其他模擬飛機(jī)。
• 混合現(xiàn)實(shí)的低延遲：混合現(xiàn)實(shí)功能支持與物理世界交互的功能，同時完全沉浸在虛擬環(huán)境中，這確保了操作的直觀、自然。低延遲讓使用者不容易產(chǎn)生不適，并且能夠讓肌肉記憶得到精確的訓(xùn)練。
• 頭顯自帶手部追蹤：不需要其他穿戴或手持設(shè)備，受訓(xùn)人員可以非常自然地進(jìn)行操作和交互，增加沉浸感。
• 內(nèi)置眼部追蹤：Varjo頭顯有著高精準(zhǔn)度的眼部追蹤，能夠捕捉微小的眼部運(yùn)動，精準(zhǔn)地監(jiān)測和記錄使用者的目光，以供審查和評估。精確的記錄可以讓教練準(zhǔn)確地評估學(xué)員是否正確地進(jìn)行注視、掃視等眼部操作。
• 瞳距自動調(diào)節(jié)：當(dāng)用戶戴上VR頭顯時，Varjo所有頭顯都可以自動調(diào)節(jié)IPD，將畫面精準(zhǔn)地呈現(xiàn)給用戶，減少3D眩暈和不適。