美國(guó)陸軍的IVAS系統(tǒng)從2018年最初立項(xiàng)至今已有近5年的時(shí)間，隨著1.2版首批原型機(jī)的交付，IVAS項(xiàng)目的首季大戲似乎離劇終越來越近，雖然結(jié)局未知，但已經(jīng)可以清晰的看到該項(xiàng)目的發(fā)展脈絡(luò)。愛因斯坦說: “如果想預(yù)知未來，需要先了解過去?！?也許借助對(duì)IVAS系統(tǒng)的演化和改進(jìn)的了解，可以推測(cè)一下未來IVAS的發(fā)展。

首先，美軍為啥需要IVAS。這個(gè)問題最重要也是最難說清楚。展開說的話至少能寫好幾篇文章。如果簡(jiǎn)單粗暴的歸納一下，答案是：人類在和計(jì)算機(jī)融合的道路上越走越遠(yuǎn)，已經(jīng)有能力開始進(jìn)行空間計(jì)算，而空間計(jì)算能力可以轉(zhuǎn)化成戰(zhàn)斗力的有效提升。那啥是空間計(jì)算呢？是蘋果的營(yíng)銷詞匯么？不然，空間計(jì)算是在電腦對(duì)客觀世界和環(huán)境的感知和理解上，將虛擬的抽象/具象信息有機(jī)的顯示在現(xiàn)實(shí)世界中，從而極大促進(jìn)人類對(duì)信息的感知/理解/處理/反應(yīng)速度與深度?？梢哉f，空間計(jì)算是繼計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)之后的下一個(gè)重大發(fā)展階段，標(biāo)志著計(jì)算機(jī)和現(xiàn)實(shí)世界開始能夠互相了解有機(jī)融合。以IVAS系統(tǒng)為例，士兵可以在現(xiàn)實(shí)世界的訓(xùn)練場(chǎng)磚墻后發(fā)現(xiàn)隱蔽著的虛擬敵人，進(jìn)行極度貼近實(shí)戰(zhàn)的訓(xùn)練；或者在城市戰(zhàn)中標(biāo)出對(duì)面居民樓5樓第2個(gè)窗戶后的敵人狙擊手的位置供所有的戰(zhàn)友射擊參考；乘坐在不同步戰(zhàn)或直升機(jī)中的班組可以看到同一個(gè)三維作戰(zhàn)地型圖，在下車/機(jī)降前對(duì)作戰(zhàn)計(jì)劃進(jìn)行討論和修改。而這一切的前提是單兵頭顯系統(tǒng)能夠?qū)κ勘幁h(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)的認(rèn)知和理解。這也是為什么IVAS頭顯上除了3個(gè)夜視/熱象鏡頭外還有6個(gè)頭部追蹤/深度感知鏡頭。理解了這個(gè)就不難再理解為什么佩戴ENVG-B的士兵無(wú)法通過簡(jiǎn)單疊加在視野中的畫面實(shí)現(xiàn)同樣的功能，以及擁有世界最強(qiáng)夜視儀「ENVG-B」的美軍為何仍執(zhí)意花費(fèi)數(shù)百億美元打造新系統(tǒng)。

民用技術(shù)的發(fā)展和成熟對(duì)軍用技術(shù)有著極大的推動(dòng)作用。例如，1994年大地勇士項(xiàng)目立項(xiàng)的時(shí)候正值個(gè)人電腦蓬勃發(fā)展，小型化技術(shù)逐漸成熟使便攜式計(jì)算機(jī)和單兵頭顯成為可能。2018年IVAS立項(xiàng)的時(shí)候也是民用和商用VR/AR技術(shù)逐漸成熟，使單兵空間計(jì)算系統(tǒng)的研發(fā)成為可能（軍用VR/AR訓(xùn)練系統(tǒng)可以回溯到更早），IVAS也是基于微軟的Hololens 2民用頭顯系統(tǒng)發(fā)展而來。從生物學(xué)上看，人類是雙目動(dòng)物，左右眼的視差使人類可以通過移動(dòng)頭部來快速感知周圍環(huán)境的空間\事物的大小/距離/速度等重要信息。同時(shí)，人類在空間中的移動(dòng)/探索/認(rèn)知也依賴于現(xiàn)實(shí)世界中各種空間標(biāo)記和特征。因此歷史上發(fā)展出來的各種導(dǎo)航工具如地圖、指南針就是針對(duì)這一需要發(fā)展出的抽象解決方案。之所以說是抽象是因?yàn)閺亩S地圖到三維世界人類需要比較長(zhǎng)的時(shí)間學(xué)習(xí)，理解，和轉(zhuǎn)化，以便應(yīng)用在三維的現(xiàn)實(shí)世界中。而IVAS這樣的空間計(jì)算平臺(tái)可以大大縮短這一過程，極大提升空間認(rèn)知效率和信息溝通質(zhì)量。

那么目前1.0和1.1版的IVAS到底差在哪兒。首先是重且壓臉，佩戴不舒服。這個(gè)問題涉及到多個(gè)技術(shù)要求：1. 一體化設(shè)計(jì)雖然有利于提高設(shè)備集成度和可靠性，但也使重量集中在頭盔前部，讓頭顯重心遠(yuǎn)離頸椎承重點(diǎn)，降低了佩戴舒適感。2. 軍用產(chǎn)品需要運(yùn)行在各種野外惡劣環(huán)境中，對(duì)產(chǎn)品的耐用性提出了嚴(yán)格的考驗(yàn)，加固件的使用不可避免的增加了重量。3. 美軍對(duì)屏幕外的透明面罩的強(qiáng)度/防護(hù)性能也有要求，這也增加了頭顯的重量。其次是可靠性，1.0版在測(cè)試中暴漏出顯示器邊緣模糊，丟幀等問題，而屏幕顯示問題可以直接導(dǎo)致士兵出現(xiàn)眩暈，惡心等不適反應(yīng)，說自廢武功也不算太夸張；好在問題已經(jīng)通過使用反饋暴露出來，接下來要看廠商如何解決了。再次是1.0版夜視性能不足，通過技術(shù)改進(jìn)，1.1版的IVAS已經(jīng)可以達(dá)到PVS-14夜視儀的成像水平。

那么1.2版IVAS到底做了哪些改進(jìn)。最直觀的是頭顯和交互/計(jì)算模塊之間礙事的又粗又長(zhǎng)的“暴風(fēng)線纜”消失了，1.2版通過將計(jì)算模塊安裝在頭盔后面大大縮短了數(shù)據(jù)線纜的長(zhǎng)度和重量，使其不再妨礙士兵的戰(zhàn)術(shù)動(dòng)作。另外分體式設(shè)計(jì)有利于平衡頭顯重量，使重心更貼近頸椎承重點(diǎn)，改善了佩戴舒適性。ENVG-B夜視儀也是通過后置電池盒的方法達(dá)到同樣的效果。夜視模塊使用了來自日本佳能的技術(shù)，據(jù)說夜視效果遠(yuǎn)超1.0版。屏幕視野從1.1版的70度減小到60度，雖然可視面積小了但提高了刷新率和分辨率，提升了舒適性，減少了暈動(dòng)癥的出現(xiàn)；通過取消巨大的面罩，頭顯重量應(yīng)該也輕了，同時(shí)還能改善面部散熱，提高了舒適性。1.0 1.1版的面罩設(shè)計(jì)非常不利于需要經(jīng)常劇烈運(yùn)動(dòng)的士兵的臉部散熱和排汗；“鉸接”式設(shè)計(jì)讓頭顯在不用時(shí)可以像傳統(tǒng)夜視儀一樣方便的翻上去。

說了這么多，1.2版性能到底如何還要等第10山地師的兄弟們測(cè)試回來才能知道。就目前民用XR/MR技術(shù)而言，業(yè)界的共識(shí)是還需要4、5年的時(shí)間才能成熟。美國(guó)陸軍部長(zhǎng)和參謀長(zhǎng)在國(guó)會(huì)聽證會(huì)上坦言了解這一現(xiàn)實(shí)，并說愿意通過不斷迭代更新使這一裝備最終完善并形成戰(zhàn)斗力。相較民用產(chǎn)品，軍版對(duì)于體積/舒適性/價(jià)格的寬容度要高不少，比如Hololens2的3500美元的定價(jià)對(duì)于普通用戶而言依然很貴，但軍用的IVAS可以輕松賣到4萬(wàn)美元。對(duì)于此次交付的1.2版IVAS原型機(jī)，陸軍說如果設(shè)備可靠性、舒適性、夜視性能通過了這次測(cè)試，接下來將進(jìn)行更多測(cè)試，最終裝備一線部隊(duì)。如果沒通過測(cè)試，將重新進(jìn)行招標(biāo)，陸軍可能會(huì)修改設(shè)計(jì)要求。因此，無(wú)論此次測(cè)試順利與否，陸軍高層對(duì)空間計(jì)算發(fā)展趨勢(shì)的認(rèn)知已達(dá)成共識(shí)，美軍這一混合現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的裝備只是早晚的問題。