Xu hướng tương lai của ngành mô hình mô phỏng

Xu hướng sản phẩm

Trên thế giới hiện nay, mô phỏng huấn luyện không còn đơn thuần là một hệ thống giả lập hoạt động độc lập mà là cả một bức tranh huấn luyện có sự tương tác giữa nhiều hệ thống giả lập và hệ thống thực ở nhiều địa điểm khác nhau, trong cùng một thời điểm (Live Virtual Constructive (LVC)-Integrating Architecture). Ngoài lợi ích của các hệ thống mô phỏng huấn luyện thông thường, như: Giảm chi phí, nâng cao hiệu quả, giảm mức độ nguy hiểm, hệ thống LVC cho phép huấn luyện ở cấp độ cao hơn, phức tạp hơn, phối hợp giữa các quân chủng, binh chủng và sát thực tế chiến đấu.

Do có sự tương tác thời gian thực giữa nhiều hệ thống (thực-ảo, thực-thực, ảo-ảo) nên thiết kế của LVC được quy chuẩn theo các chuẩn phổ biến. Trên đó, các công nghệ mô phỏng ứng dụng được tích hợp và triển khai công nghệ hiển thị Immersive Display, công nghệ mô hình hóa động lực học, công nghệ mô phỏng cảm giác chuyển động.

Hệ thống mô phỏng LVC cho phép huấn luyện ở mức độ cao hơn, phức tạp hơn. Nguồn: Tổng công ty Công nghiệp Công nghệ cao Viettel.

Hiện nay, trên thế giới có một số hãng đang đầu tư mạnh mẽ cho nghiên cứu và ứng dụng mô phỏng LVC. Hai tập đoàn của Mỹ là CAE và Rockwell Collins hợp tác thử nghiệm hệ thống LVC gồm các thành phần chính: Một máy bay chiến đấu thật F/A-18; hệ thống mô phỏng (virtual) hay các lực lượng ảo (constructive), gồm: Hai máy bay trực thăng Apache, một máy bay chiến đấu MiG, một trận địa pháo phòng không cùng xe vận tải, lực lượng bộ binh... Tập đoàn Thales (Pháp) đã thực hiện hệ thống cho quân đội Pháp với diện tích 120km2, 180 tòa nhà, 3.000 phòng, 2.500 binh lính, 500 phương tiện.

Xu hướng công nghệ

Để phục vụ mô phỏng huấn luyện quân, binh chủng hợp thành, đòi hỏi xây dựng và phát triển các công nghệ cốt lõi nhằm giải quyết các nút thắt của bài toán LVC. Trong đó, công nghệ tái tạo lực phản hồi điều khiển là công nghệ tạo ra phản hồi cho người dùng khi tương tác với các đối tượng trong thế giới mô phỏng; công nghệ này tạo ra sợi dây liên kết giữa thế giới thực và thế giới mô phỏng nhằm nâng cao độ chân thực và hiệu quả huấn luyện. Công nghệ tính toán và đồng bộ dữ liệu mô phỏng phân tán giải quyết bài toán khi nhiều hệ thống mô phỏng riêng biệt đồng bộ với nhau trong một kịch bản huấn luyện bảo đảm dữ liệu tính toán không bị mất, không bị trễ, không bị sai lệch giữa các hệ thống.

Công nghệ tái tạo mô hình số 3D của vật thể: Khi chiến trường ngày càng lớn và càng nhiều đối tượng, việc dựng lại chiến trường thủ công sẽ là cản trở rất lớn, do đó, công nghệ này cho phép tái tạo nhanh chóng hình dạng vật thể bằng các đầu vào đơn giản như ảnh thường hoặc ảnh độ sâu, tăng tốc việc số hóa hình dạng các vật thể có trong chiến trường mô phỏng.

Hay như công nghệ tự động sinh đối tượng ảo trên chiến trường: Thực tế trên chiến trường và phục vụ huấn luyện cần có các lực lượng đối kháng, công nghệ này cho phép nhanh chóng tạo kịch bản cho các đối tượng ảo phù hợp với bài huấn luyện.

Công nghệ tự động nhận dạng và tái tạo bản đồ 3D trên chiến trường: Bản đồ hay địa hình là một yếu tố quan trọng trong huấn luyện, cần bảo đảm sát thực tế, chính xác để huấn luyện chân thực và có giá trị thực. Tuy nhiên, trong thực tế, việc dựng địa hình thủ công thường cần nhiều thời gian và khối lượng công việc lớn. Công nghệ này cho phép số hóa nhanh địa hình, sử dụng các loại đầu vào đơn giản như không ảnh hoặc dữ liệu địa hình vệ tinh.

Một số hoạt động tiêu biểu

Gần đây, hãng ST Engineering (Singapore) đã giới thiệu hệ thống mô phỏng LVC với một số tính năng nổi bật: Cho phép lựa chọn linh hoạt quy mô huấn luyện; xây dựng cơ sở dữ liệu bản đồ 3D, các vũ khí, khí tài huấn luyện, hiệu ứng chiến tranh; thiết kế phần mềm hiện đại tích hợp nhiều hệ thống mô phỏng. Hãng ST Engineering kỳ vọng xây dựng được giải pháp mô phỏng huấn luyện hiệu quả, tối ưu hóa các nguồn lực và giảm thiểu chi phí, song vẫn bảo đảm được độ chân thực và áp lực thật của huấn luyện.

Ở Việt Nam, Tổng công ty Công nghiệp Công nghệ cao Viettel (VHT) với những bước đi bài bản, đã nghiên cứu và phát triển nhiều mô phỏng có hàm lượng khoa học cao. Năm 2020, VHT cung cấp 18 bộ mô phỏng xe tăng cho các đơn vị. Thành công này giúp nhóm nghiên cứu nhanh chóng phát triển hệ thống mô phỏng đào tạo lái xe ô tô VOTO cho lĩnh vực dân sự. Đây là sản phẩm mô phỏng đào tạo lái xe đầu tiên và duy nhất hiện nay được nghiên cứu và sản xuất tại Việt Nam. Hệ thống kết hợp giữa các thuật toán điều khiển cơ cấu mô phỏng chuyển động 3-6 bậc tự do với công nghệ tính toán mô phỏng động lực học thời gian thực và công nghệ Warp & Blend (ghép trộn máy chiếu trong hiển thị hình ảnh), giúp mang lại trải nghiệm và cảm giác chân thực cho người học. Ngoài ra, sáng chế “Hệ cơ cấu trợ lực cho robot song song bằng hệ lò xo trợ lực hằng số” của VHT đã nhận bằng sáng chế độc quyền tại Mỹ vào năm 2020, đem tên tuổi của ngành mô phỏng Việt Nam vươn tầm quốc tế. 

CHÍ DŨNG