基于3D Max/Virtools软件的装备虚拟训练系统开发

针对装备保障教学直观性不够、手段缺乏、损耗大等问题，利用3D Max/Virtools软件开发了装备虚拟训练系统。采用3D Max建立了装备零部件的三维模型，并进行渲染和制作动画，导入到Virtools软件平台上进行集成和交互设计。系统利用Virtools软件BB模块、VSL开发等功能，实现了装备内部构造的分解拆卸、多角度显示交互控制，并设计了故障检修虚拟训练交互模块，开发了实践考核和理论考核功能模块，该系统实用性强，界面和交互性好，对提高装备教学具有重要意义。

装备教学是保障部队装备形成战斗力的重要手段，也是院校教学的关键环节，直接关系到学员岗位和职业能力形成，特别是装备构造原理、检测维修教学一直是困扰相关院校和部队的老大难问题，主要体现在四个方面：一是构造不直观，难以讲解和阐述，教学效率不高；二是实装训练损耗大，装备保障费用高，装备完好率难以保证；三是装备数量少，学员人数多，难以改变一人做多人看的局面；四是实践训练效率低，检测维修故障排除训练时间长等。要解决以上问题，必须借助于信息化教学技术，开发相关的虚拟训练系统，采用虚实结合方式，解决直观性不够、训练效率低、装备损耗大等问题。复杂机械和装备教学训练系统相关院校也有开发，比如文怀兴等发表的《基于Virtools 并联机床虚拟装配系统开发》等[1]，李菲等发表的论文《军校电子对抗装备教学问题和对策》等都有相关阐述。但是要实现包括理论学习、装备构造、装备原理、装备使用维护、装备检测、装备维修、实践考核、理论考核等多方面模块内容的虚拟训练系统，需要多种平台软件结合开发，必须具有装备构造拆分、点击查看、部件多角度查看和装配、故障实践操作训练考核等功能，难度较大。下面以笔者开发的某种装备虚拟训练系统为例进行阐述。该型软件针对装备教学和实训需求，开发了包含能够自主学习理论、自主操作和排除故障实训的某型装备虚拟实训系统，主要有概述、构造原理、操作使用、维护保养、分解组装、检测维修等模块。

2. 系统设计需求分析 某型装备保障教学主要培养学员懂构造原理、会使用维护、检测维修的装备保障人才，培养考核合格后，在部队从事装备保障工作。结合装备构造原理复杂、零部件多，拆分训练损耗大，装备数量少和人数众多实际，需要开发一种虚拟实训操作系统。软件基本需求有：一是展示装备构造，通过鼠标控制零部件多角度展示，便于直观学习，开展装备分解组装交互训练；二是开展检测维修训练，采用演示诊断思路和步骤方式，借助于维修工具模拟实装排除故障；三是开展考核，要开展虚拟故障排除、操作实践考核，并且和理论考核结合起来，客观评价学员知识、技能水平。同时要确保虚拟实训系统应提供完整、准确的三维模型，应具备丰富的交互功能、人机界面、运行性。