От стационарных симуляторов до гибких решений XR: Преобразование системы подготовки военнослужащих с помощью Unity от HAVIK

Конкретные результаты и преимущества для оборонных организаций

Благодаря использованию возможностей Unity в области 3D-графики в реальном времени компания HAVIK предлагает учебное решение, которое обеспечивает оборонным организациям очевидные оперативные и организационные преимущества:

• Безопасное автономное развертывание

Возможность развертывания в изолированной среде: Система предназначена для работы в защищенных автономных средах, благодаря чему она подходит для применения в оборонной сфере и в условиях ограниченного доступа.

• Кроссплатформенное развертывание на стандартном оборудовании

Благодаря мультиплатформенным возможностям Unity компания HAVIK может развертывать свои решения на VR-гарнитурах, ноутбуках и планшетах с использованием готового коммерческого оборудования (COTS), что позволяет проводить мобильное обучение «в любое время и в любом месте» без необходимости создания специальной инфраструктуры.

• Расширение доступа к обучению

Портативные системы позволяют обеспечить доступ к курсам повышения квалификации большему числу пользователей в различных регионах.

• Повышение эффективности

Сокращение времени на настройку и упрощение эксплуатации снижают входные барьеры.

• Снижение затрат

Сведение к минимуму зависимости от материальных активов и крупномасштабной инфраструктуры.

• Стабильные результаты обучения

Повторяемые сценарии способствуют стандартизации оценки и развитию навыков.

• Боеготовность

Пользователи могут тренироваться чаще и совместно в реалистичных условиях.

• Платформа, готовая к будущему

Модульная архитектура обеспечивает возможность постоянного расширения и интеграции новых функций.

Эти результаты отражают общую тенденцию к переходу на программно-обусловленные учебные среды, в которых приоритет отдается гибкости, масштабируемости и постоянному совершенствованию.

Компания HAVIK была основана бывшим бойцом подразделения Navy SEAL с четкой целью: модернизировать процесс обучения с помощью возможностей 3D-технологий реального времени. То, что начиналось как практическая инициатива по повышению эффективности обучения, превратилось в платформу, внедренную по всему миру и используемую в различных родах войск и симуляционных центрах.

Сегодня компания HAVIK поставляет системы иммерсивного обучения, которые позволяют отдельным специалистам и командам отрабатывать сложные операции в реалистичных интерактивных средах. Благодаря сочетанию аппаратного обеспечения потребительского уровня и передового программного обеспечения для моделирования компания HAVIK помогает организациям переосмыслить подход к проведению обучения, делая его более доступным, гибким и масштабируемым.

В условиях, когда оборонные организации вынуждены готовиться к все более сложным и быстро меняющимся сценариям, способность проводить эффективные, регулярные и совместные учения становится важнее, чем когда-либо.

Эта платформа уже используется на сотнях систем в вооруженных силах США и стран-партнеров по НАТО, что свидетельствует о ее растущей роли в современных условиях подготовки.

Расширение сферы обучения за пределы устаревших систем

Традиционные системы обучения часто использовали большие сферические стационарные симуляторы. Для работы этих установок требовались обширное оборудование, специальные помещения и квалифицированные технические специалисты. Хотя в определенных условиях они и были эффективны, их было сложно масштабировать, их обслуживание обходилось дорого, а гибкость была ограничена.

Обновление сценариев или добавление новых функций занимало много времени и требовало значительных ресурсов. Из-за этого было сложно идти в ногу с меняющимися операционными требованиями или обеспечить единообразное обучение в разрозненных командах.

Компания HAVIK поставила перед собой цель изменить эту ситуацию, разработав более гибкий подход, основанный на программном обеспечении, который позволил бы проводить высококачественное обучение без ограничений, налагаемых устаревшей инфраструктурой.

Чтобы добиться успеха, решение должно было:

• Снизить зависимость от крупных стационарных симуляционных сред
• Обеспечить оперативное обновление и постоянное совершенствование
• Поддержка как индивидуальных, так и командных сценариев обучения
• Работает на портативном, широко доступном оборудовании
• Создавайте реалистичные, захватывающие виртуальные миры без сложной настройки

Создание портативной платформы для обучения в формате 3D в режиме реального времени на базе Unity Industry

Компания HAVIK разработала модульную экосистему для обучения на базе платформы Unity для 3D-графики в реальном времени. В основе системы лежит HAVIK Core™ — масштабируемая среда моделирования, которая поддерживает множество учебных модулей и ролей в рамках единой системы, доступной через интерфейсы VR и дополненной реальности, а также настольные интерфейсы в зависимости от потребностей обучения.

Одной из ключевых составляющих подхода HAVIK является переосмысление того, как воспринимаются и функционируют учебные программы. Опираясь на современные принципы игрового дизайна, платформа обеспечивает уровень доступности, визуального качества и удобства использования, которым в этой сфере традиционно не уделялось особого внимания. Благодаря этому обучение становится более интуитивно понятным, что способствует усилению эффекта погружения и повышению уровня освоения пользователями.

Платформа позволяет пользователям проходить индивидуальное обучение в таких специализированных областях, как управление дронами или отработка скоординированных рабочих процессов при выполнении заданий, а также реализовывать многопользовательские сценарии, в которых команды действуют совместно в общей среде — по аналогии с Multiplayer-играми.

Внутри приложения: иммерсивное обучение в режиме совместной работы

Платформа HAVIK поддерживает широкий спектр учебных процессов — от развития индивидуальных навыков до скоординированного планирования и выполнения заданий.

Пользователи могут:

• Обучайтесь действиям в конкретных ситуациях, таких как координация авиационной поддержки или управление беспилотниками
• Принимайте участие в многопользовательских упражнениях, в которых каждый участник выполняет свою роль
• Планировать и выполнять задания в совместных виртуальных средах
• Настраивайте и повторно запускайте сценарии для анализа и постоянного совершенствования
• Визуализировать и анализировать результаты для оптимизации процесса принятия решений

Платформа также поддерживает инструменты планирования миссий, которые позволяют пользователям моделировать различные подходы, оценивать возможности команды и дорабатывать стратегии перед их реализацией.

Одним из ключевых преимуществ иммерсивной VR является ее способность воспроизводить ощущение пространства. Многие сценарии обучения зависят не только от понимания отдельных задач, но и от того, как люди, системы и окружающая среда взаимодействуют в реальном пространстве.

Погружая пользователей непосредственно в эти среды, HAVIK обеспечивает более интуитивное восприятие окружающей обстановки, координацию действий с товарищами по команде и принятие решений в реалистичных условиях.

Разработка с помощью Unity: гибкая платформа для моделирования

Unity играет ключевую роль в платформе HAVIK, обеспечивая основу для 3D-графики в реальном времени, которая позволяет осуществлять быструю разработку, масштабируемость и высококачественное моделирование.

HAVIK использует Unity для обеспечения работы всех уровней своей системы:

• 3D-движок реального времени (Core Runtime): Unity служит основой для HAVIK Core™, обеспечивая создание высокодетализированных, геопространственно точных сред с динамическими погодными условиями, освещением и рельефом местности. Эти среды имитируют реальные поля сражений и могут настраиваться инструкторами в режиме реального времени.
• Фреймворки XR / VR: Стек XR от Unity используется для обеспечения иммерсивного обучения с использованием VR, позволяя пользователям действовать в среде от первого лица, взаимодействуя с симулированным оборудованием и боевыми системами. Системы HAVIK поддерживают как VR, так и смешанную реальность при выполнении операций JTAC и SUAS.
• Многопользовательские сети и совместимость систем моделирования: Unity используется в качестве уровня координации для многопользовательских сценариев, обеспечивая возможность распределенного обучения, при котором несколько групп специалистов (JTAC, операторы дронов, инструкторы) работают в рамках одной симуляции. Платформа интегрирована с внешними стандартами моделирования, такими как DIS, ATAK и Lattice от Anduril.
• Система пользовательского интерфейса для тактических интерфейсов: Платформа Unity UI лежит в основе инструментов планирования миссий, панелей управления инструкторов и интерфейсов на базе планшетов. Эти интерфейсы позволяют пользователям в режиме реального времени работать с картами, данными телеметрии и данными о выполнении заданий.
• Системы физического моделирования: Unity Physics и настраиваемые уровни симуляции используются для моделирования реалистичного поведения систем, включая самолеты, дроны, датчики и влияние окружающей среды (погода, видимость, тепловые условия). Это способствует отработке «реалистичных тактик, процедур и методов» и обучению принятию решений.
• Система сборных и модульных конструкций: Архитектура префабов Unity поддерживает модульную конструкцию HAVIK, что позволяет быстро настраивать различные учебные роли (JTAC, оператор БПЛА, диспетчер воздушного движения) и параметры миссий в рамках единой платформы.
• Кроссплатформенное развертывание: Благодаря мультиплатформенности Unity компания HAVIK может развернуть полностью переносимую систему, работающую на стандартном коммерческом оборудовании (ноутбуках, VR-гарнитурах, планшетах), что позволяет проводить обучение «в любое время и в любом месте» без необходимости создания специальной инфраструктуры.

Помимо обеспечения работы текущей платформы, Unity позволяет компании HAVIK реализовывать свою Vision на будущее.

Как компания HAVIK создала масштабируемую платформу для симуляторов на базе Unity

Подход компании HAVIK к разработке заключается в том, чтобы сначала создать масштабируемую основу для моделирования, а затем интегрировать в нее учебные модули, предназначенные для конкретных задач. Это обеспечивает единообразие во всех сценариях использования и одновременно позволяет быстро расширять систему по мере появления новых требований.

1. Платформа (HAVIK Core™)

Компания HAVIK разработала свою основную среду выполнения на базе Unity для обеспечения рендеринга ландшафта в реальном времени, многопользовательской сетевой работы и синхронизации состояний симуляции. Модульная архитектура позволяет интегрировать различные комплекты задач в общую платформу, создавая единую основу для всех учебных сценариев.

2. Системы окружающей среды и сценариев

Используя конвейер рендеринга высокой четкости (HDRP) Unity, компания HAVIK создала геопространственно точные окружающие среды с динамическими погодными условиями, освещением и атмосферными эффектами. Преподаватели могут настраивать эти условия в режиме реального времени, что позволяет создавать гибкие и адаптивные учебные сценарии.

3. Модули моделирования на основе ролей

Компания HAVIK разработала взаимосовместимые учебные модули в рамках единой системы на базе Unity, каждый из которых адаптирован к конкретным должностям:

• Совместные учения по ведению огневой поддержки (JFT) для отработки координационных процессов
• Обучение по программе SUAS для управления дронами и сценариев разведки, наблюдения и рекогносцировки (ISR)
• Обучение по вопросам посадки и зон высадки в рамках координации воздушного и наземного движения

Эти модули используют общие компоненты, такие как пользовательский интерфейс, сетевые функции и среды, при этом взаимодействие адаптируется с учетом специфики каждой роли.

4. Уровень взаимодействия и интерфейса

Фреймворки Unity UI и XR обеспечивают как иммерсивное, так и неиммерсивное взаимодействие. Пользователи могут действовать в VR-среде от первого лица, в то время как инструкторы и специалисты по планированию используют интерфейсы настольных компьютеров и планшетов для управления миссиями, их планирования и анализа.

5. Многопользовательское и распределенное обучение

HAVIK использует сетевые возможности Unity в сочетании с внешними протоколами для синхронизации действий нескольких участников в рамках одного сценария. Это позволяет проводить распределенное обучение в разных местах — от занятий с одним участником до полностью скоординированных многопользовательских учений.

6. Интеграция и внедрение оборудования

Используя кроссплатформенные возможности Unity, компания HAVIK внедряет свою систему на VR-гарнитурах, ноутбуках и системах управления на базе планшетов. Это позволяет быстро настраивать обучающие системы с использованием готового коммерческого оборудования без необходимости создания специальной инфраструктуры.

7. Непрерывная итерация, ориентированная на конечных пользователей

Платформа HAVIK развивается благодаря постоянным отзывам операторов. Благодаря быстрому циклу итераций Unity можно регулярно обновлять сценарии, инструменты и модули миссий без необходимости перенастройки системы, что позволяет платформе идти в ногу с реальными потребностями.

Быстрая итерация, обусловленная реальными потребностями

Одно из главных преимуществ HAVIK — способность быстро развиваться с учетом отзывов пользователей.

С помощью Unity команда может:

• Быстрая разработка и тестирование новых функций
• Обновление сценариев без перенастройки оборудования
• Расширять учебные модули по мере изменения требований
• Внедрение новых функций в существующие рабочие процессы

Такой итеративный подход гарантирует, что платформа будет соответствовать реальным потребностям и со временем станет ещё лучше.

Экосистема Unity также упрощает привлечение разработчиков и сотрудничество с партнерами, что способствует достижению цели HAVIK по расширению своей платформы и стимулированию инноваций со стороны сторонних разработчиков.

Почему Digital Twins важны для военной подготовки

Использование компанией HAVIK технологии «Digital Twins» позволяет организациям воссоздавать сложные оперативные условия в контролируемой виртуальной среде, обеспечивая реалистичную подготовку без затрат, рисков и логистических ограничений, характерных для реальных учений.

К основным преимуществам относятся:

• Реалистичное обучение без риска: Моделирование позволяет воспроизвести реальные условия, обеспечивая при этом безопасную среду
• Гибкие, повторяемые сценарии: Инструкторы могут в режиме реального времени настраивать рельеф местности, погодные условия и параметры задания, а также создавать повторы для оценки
• Снижение затрат и сложности: Меньшая зависимость от материальных активов и крупномасштабной инфраструктуры
• Масштабируемое распределенное обучение: Обеспечивает единообразное обучение во всех филиалах без дополнительных затрат на настройку
• Безопасное развертывание: Предназначено для эксплуатации в контролируемых средах с физической изоляцией в условиях ограниченного доступа

В совокупности эти возможности позволяют создать более гибкую, программно-ориентированную модель подготовки, которая развивается в соответствии с оперативными потребностями.

Взгляд в будущее: к полностью интегрированному многофункциональному моделированию

План развития компании HAVIK направлен на объединение учебных модулей в полностью интегрированные многофункциональные симуляторы, что позволит пользователям разных специальностей проходить обучение совместно в общих средах, отражающих реальную координацию действий.

Эта платформа, построенная на базе 3D-платформы Unity Industry для работы в реальном времени, обеспечивает постоянное совершенствование, ускоряя разработку за счет использования общих систем, повышая качество графики благодаря HDRP и обеспечивая масштабируемое развертывание для различных сценариев использования.

HAVIK также стремится расширить эту экосистему, предоставляя сторонним разработчикам возможность создавать новые функции и ускоряя инновационный процесс.

По сути, эта работа посвящена вопросам готовности. Обеспечивая более эффективное, иммерсивное и тиражируемое обучение, HAVIK помогает отдельным сотрудникам и командам укрепить уверенность в себе и принимать более взвешенные решения в решающие моменты.