虚拟现实技术在警务实训教学中的应用

张伟 申靖靖

摘要：利用虚拟现实技术推动公安实战化训练转型升级，已成为各级公安机关顺应时代发展的必然要求。VR+警务实训建设丰富了“教学练战”一体化警务实训教学资源，开辟了实战应用导向下“以战育人”的新途径，实现了单向知识讲授向全景互动感知的突破。本文就虚拟现实技术在警务实战训练中的应用进行探索，阐述VR警务实训教学的内涵，介绍VR警务实训的基本特征，对VR在警务实战训练中的需求进行分析，提出VR在警务实训教学中的具体应用，为公安机关创新警务实战训练模式提供参考和借鉴。

关键词：虚拟现实技术;警务实训教学;教学实践

在虚拟现实技术所构建的三维空间中，人们可以获得高度逼真的感知效果，因此VR虚拟实现技术在公安教育领域的应用十分广泛。教师可以借助VR虚拟实现技术构建各种虚拟环境，然后借助传感装置使训练者沉浸于环境中，从而丰富其亲身体验，这种富有实践性的教学方式获得了意想不到的教学效果，是提升警务实战训练实效的一大法宝，可推进警务技能实战化教学方式的改变与创新。

一、VR警务实训教学的内涵

（一）警务实训教学的内涵

虚拟现实（Virtual Reality）简称VR，是一种通过计算机构建虚拟世界，它能够模拟三维空间，使学习者得到逼真的触觉、听觉、视觉等感知效果，从而让他们产生身临其境之感。在虚拟空间中，人们能够借助传感装置将自己“投射”到各种对象上中，并对它们进行操作和控制。警务实训教学是一种五位一体的综合训练，实现了心理、体能、技能、战术、法律等训练内容的高度融合，它强调执法程序，要求训练内容面向警务实战、符合警察执法特征。警务人员要具备执法对抗的警务实战能力，精通相关法律政策与执法程序，还应强化临战心理素质训练。唯有将不同的训练项目有机结合起来，让训练者在大量的模拟演练中巩固、强化警务实战能力，并形成条件反射，他们才能够在未来的执法工作中切实发挥作用。

（二）VR警务实训的基本特征

1.构想性

“构想性”即VR警务实训中所应用的教学情景是教师构想而成，教师的构想需要在计算机设备及其相关技术的支撑下转化为特定教学情景。教学情景的构想与实现，对警务实训任务和目标的达成具有重要意义。因此，当前的“VR+教育”警务实训模式已经不再局限于用户界面、应用软件的应用，而是形成了一种能够解决更多训练问题的教学系统。

2.沉浸性

VR虚拟实现技术所虚拟出的三维空间可以带给人逼真的触感，从而使人们全面融入虚拟世界，并将自己作为VR虚拟世界的一部分，这就是VR虚拟实现技术的“沉浸性”特征。VR警务实训继承了这一特征，可以使训练者形成逼真的触觉、味觉、听觉、嗅觉、视觉感知，继而令其沉浸于教学情景，实现与虚拟世界的交互融合。

3.交互性

VR警务实训的“交互性”是指虚拟世界互动的自然程度，以及训练者对虚拟空间内物体的可操作程度。在VR警务实训中，主要是利用动作捕捉、VR手柄以及语言、VR头盔等设备与装置，实现训练者与虚拟世界的多元交流。整体上而言，VR虚拟现实教学模式实现了教师与训练者的实时交互，可以带给训练者更加深刻的体验和记忆，有助于深化他们对知识与技术的理解。

二、VR警务实训教学需求分析

（一）提升实战训练安全性

为了控制警员训练造成的伤亡情况，警务实训教学往往会将一些危险性较高的教学内容设计成视频和图片，训练者难以体验到特定环境下的现场气氛和执法情景，对相关技能的学习处于“纸上谈兵”的阶段。利用VR虚拟现实技术模拟实际警务工作场景，可使训练者身临其境，将自己置身于现实的环境中，从而实现现场气氛、执法情况与训练者触觉、听觉、视觉的统一。教师在VR警务实训教学中，可以利用图像合成、背景

生成技术，为训练者虚拟几近真实、形势多变的立体警务执法环境，进而使训练者充分感受到执法现场复杂多变与高压气氛，这种教学模式既保证了实战训练的效果，又显著提高了教学的安全性。

（二）节省训练成本

受到场地、训练频率和经费、时间、科目等因素制约，传统警务实战教学往往会出现布置现场不够全面、训练科目不够完整、训练时间短、受训人员覆盖面不足等问题，影响了实战化教学训练目标的达成，不利于训练者综合能力的提升，此类问题尤其集中在各类突发事件模拟演练训练中。通过VR虚拟现实技术构建虚拟的演练场景，则可以减少开支、缩短准备周期、突破场地与时间的限制，为训练者提供各种大规模的突发事件模擬训练情景。

（三）推动教学方式创新

警察在武力使用过程中经常会面临各种危险情况，VR虚拟现实技术可对不同的训练场景、执法语言、武力使用等级、训练程序和突发情况进行有效模拟，从而带给训练者几近真实的立体体验，有效减少了各类因素对警务实训教学的限制，使训练者通过虚拟的方式进入警务实战现场。VR警务实训模式下，教师可结合训练科目的要求，借助传感器等设备，对训练者语言特征、戒备姿势、站立位置等执法动作做出即时响应，促使他们以执法者身份与虚拟情景中的人或者物进行交互，继而产生与真实执法过程相似的体验，促进执法经验的积累。

（四）提高心理抗压能力

教师可利用VR虚拟现实技术对警察武力使用和警务执法环境进行有效模拟，从而为训练者构建各类教学情境。在VR虚拟现实环境中，教师可根据实训需求设置不同执法背景，让训练者结合不同执法情况做出相应反应。比如，教师依据不同警务实战训练科目的要求设计实训任务单，然后据此推进与信息技术公司、科研所的合作，根据典型案例制作VR虚拟实现技、战术教学资源，以便在警务实战化训练的各个阶段为训练者再现案件情节和构建虚拟执法现场。训练者在紧张激烈、惊险刺激、立体逼真的实战模拟环境中，可以充分感知执法现场氛围，进而有效磨砺自己的心理素质，实现心理抗压能力的显著提升。

三、VR在警务实训教学中的应用

（一）VR虚拟打靶训练

靶场训练是比较特殊的实训教学内容，部分训练者会因为实践体验过少而忘记靶场训练规范与流程，也有一部分训练者会因此而一直不能消除對持枪的抵抗心理。靶场训练对场地要求较高，训练者难免会因为各种条件制约而无法获得足够的实弹训练次数，因此靶场训练效果与效率极低。教师借助VR虚拟实现技术开展警务实战训练，为训练者构建虚拟的靶场训练环境与任务，则可以使实战训练突破时空限制，方便训练者在任意时间、地点进入“靶场”参加训练。VR警务实战训练可实现训练者在虚拟环境中自由行走，并利用VR视觉技术重现整个射击流程，帮助训练者巩固训练效果、消除对持枪的心理障碍，这是一种低成本、安全性强且高效的训练方式。

（二）VR街道巡逻训练

实景巡逻训练所需配合单位多，对社会的影响较大，因此在当前的警务实战训练中，实景训练是比较缺乏的，大部分训练者并未参加过实景训练。实景巡逻训练体验的缺失导致很多训练者在走上警务岗位之后无法针对一些突发情况做出及时、正确的反应，难以有效发挥街道巡逻职能。

在VR警务实战训练中融入VR街道巡逻紧急事件处理训练，以现实场景为依托打造虚拟环境，可摆脱现实条件的限制，为训练者还原实景巡逻的感觉，让其在虚拟空间体验各种突发治安事件，并结合所学知识处理事件，以有效锻炼训练者实战能力。在VR警务实战训练系统中，对街景进行数字化重现，训练者登录设备之后可产生身临其境之感，在特定的学习场域中完成巡逻演练，如此既能够弥补实景巡逻训练的不足，能够为训练者提供一种简单方便的街道巡逻实战训练途径。

（三）VR信息传递通道构建

打通现有VR训练系统与训练系统平台的信息传递通道，为训练者训练数据管理、VR训练业务、智能训练业务提供准确的信息资源，实现警务实战训练流程优化与闭环管理，促进相关训练管理效率、训练质量的提升。将现有的智能训练管理系统与传统的训练管理系统进行整合，将相关资源上传到移动互联网系统中，为训练者在VR警务实战训练系统中进行自主训练、教师创新教学模式提供便利。

（四）VR在指挥官系统的应用

基于VR技术与AR技术的融合，构建VR+AR指挥官系统，构建一种新型的警务实战训练教学模式。在该模式下，指挥官角色可以随时随地通过AR系统对VR训练者角色下达指令，有利于提升作战效率、减少延误时间。增加自定义模块化训练系统，通过训练场景的自由组合，将教师的构想应用到虚拟系统，从而突破传统警务实战训练对器材与场地的依赖，实现训练标准统一化。训练者可借助此套系统，将碎片化时间充分利用起来，在课下进行自主训练。后台数据显示，将这套系统应用到警务实战训练之后，训练者现实实践训练中错误率从之前的10%降低至3%。

四、结语

总而言之，基于VR虚拟现实技术构建警务训练系统，为训练者构建新型实战训练模式，可从实战化教学维度出发，提示训练针对性、交互性、沉浸性以及安全性，是警务实战训练教学发展的重要方向。教师可以通过VR虚拟现实技术构建逼近真实、多感知一体化的、可控的学习环境，促使训练者主动参与训练活动;借助人与虚拟世界的自然交互、多元感知，引导训练者对相关训练内容的自主探索。故而，推动“VR+教育”，将VR虚拟现实技术应用到警务实战训练中，满足训练者的实战化训练需求，显著提升警察执法能力。

参考文献：

[1]王湛海.警务实战训练规范化建设探索——以广西警务实战训练为例[J].科学咨询（科技·管理），2021（12）：71-73.

[2]王旭.基于虚拟现实技术的警务实战模拟影像训练系统的升级与改造[J].江西警察学院学报，2021（04）：124-128.

[3]张晨.初探“VR”技术对特警警务实战训练的辅助作用[J].公安教育，2019（06）：23-25.

[4]尹伟，姬艳涛.VR虚拟现实教学模式探索——以警务实战训练应用为视角[J].公安教育，2017（11）：25-29.

基金项目：河北省高等教育学会高等教育科学研究“十四五”规划课题“基于虚拟现实技术的警务战术课程教学模式研究”（GJXH2021-221）;教育部产学合作协同育人项目“警察武力使用虚拟仿真实训教学模式研究”（202102108005）;河北省高等教育教学改革研究与实践项目“警务指挥与战术专业混合式教学模式改革研究”（2020GJJG333）;河北省高等教育教学改革研究与实践项目《警务指挥与战术专业（合成作战方向）建设研究》（2019GJJG459）;河北省研究生课程思政示范课程“特种警务行动”（YKCSZ2021153）。

作者简介：张伟（1983—），男，黑龙江哈尔滨人，讲师，主要从事警务实战化训练研究。