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军事训练中游戏的悠久历史

2024-10-28 10:39:58

  游戏在军事和娱乐应用中的双重用途有着悠久的历史。这已经采取了沙盘、微缩模型、棋盘游戏和电脑游戏的形式。目前游戏娱乐和军事应用之间的紧张关系只是围绕前几代游戏工具和技术的类似担忧的回归。物理世界的动态表示在许多领域都是有趣和有用的工具,包括军事、城市规划、建筑、教育和娱乐。电脑游戏是让所有这些观众都能实现类似目标的工具。

  几个世纪以来,军队一直在使用游戏进行训练、战术分析和任务准备。每一代人都必须努力应对游戏在个人和公众形象上的问题,因为游戏被用于像计划战争这样严重的事情,而战争会危及人们的生活。在21世纪初,随着直接来自娱乐业的电脑游戏的广泛使用,该行业面临着这个问题的新版本。例如,美洲陆军项目基于Epic Games的Unreal-2引擎(Davis等人,2003和Zyda等人,2005),而DARPA的DARWARS Ambush产品则来自Bohemia Interactive Games的闪点行动。其他机构已经将Doom和Half-Life,或授权产品如Gambryo或Havok物理引擎转化为军事训练系统。这些项目今天面临的问题、看法和妥协并不是新的;他们已经经历过前几代工程师的经历,他们试图利用其他领域的技术。前几个世纪采用的数学模型、纸板战争游戏和微型模型,都面临着与当今电脑游戏相同的担忧。本文概述了军事使用游戏的历史、使用游戏时的感知问题以及几个世纪以来取得的进展。

  模拟和游戏作为战争工具的历史悠久。至少早在罗马帝国时期,指挥官们就使用带有抽象图标的沙盘来代表战斗中的士兵和部队。这些工具使领导者能够可视化和操纵战场的小型物理副本。它使领导者能够从地理角度看待信息,并使多个玩家能够将自己的想法相互对抗。虽然视觉表示提供了实践的初始价值,但创建一个可以比较多个选项的游戏板被证明是更强大的。这些工具使领导者和他们的员工能够相互竞争或对抗历史记录,以确定哪种方法最有效(Perla,1990)。

  沙盘游戏催生了微型游戏,既是一种军事工具,也是一种娱乐形式。军事武器数据参考书系列创始人弗雷德·简于1903年创作了“海军战争”,作为军事工具,不久之后,世界战争著名作家H.G.威尔斯于1913年出版了《小战争》一书,他在书中描述了使用微型代币和地形板进行军事训练和娱乐。从这些根源出发,一个世纪以来,微型游戏一直被用于规划军事行动。

  在亚洲、中东和欧洲出现了由木材或纸张制成的战略棋盘游戏。在日本,大约公元前3000年,出现了古代的“围海”游戏,这个词的意思是“包围”。这款游戏被认为是现代围棋(大约公元前2300年)的前身。这两款游戏都使用了抽象的代币,玩家通过操纵代币来获得对对手的领土优势。查图兰加于公元前500年出现在印度,使用网格棋盘和代表战场领袖和战士的棋子。它允许两人和四人游戏,是现代国际象棋的明确前身。它使用明确代表当时军事装备的棋子——战车、骑兵、大象、士兵和拉贾。在最初的形式中,使用骰子选择要移动的棋子。但是印度对赌博和机会游戏的法律限制适用于查图兰加,迫使其信徒消除骰子,允许玩家制定自己的策略来选择和移动棋子。到公元500年,这款游戏已经传遍中东和欧洲,被修改成我们今天所熟知的国际象棋。一路上,许多文化将其视为军事背景下战略思维的终极考验。识别特定棋子、分配给每个棋子的移动模式、棋盘大小以及更高级的规则需要几个世纪的实验才能达到目前的平衡,并创造出一款可以挑战玩家一生、挑战国家数百年的游戏(Shenk,2007)。

  虽然围棋、查图兰加和国际象棋仍被视为战略游戏,但它们不再被视为战争训练工具。游戏和训练的不断发展催生了更多针对军事的工具。1664年,克里斯托弗·韦克曼(Christopher Weikmann)创造了《国王棋》(KOENIGSPIEL),这是最早的棋盘游戏之一,主要用于发展和交流战争策略。随后,1780年,C.L.赫尔维格(C.L. Helwig)创作了《战争象棋》(WAR CHESS),1811年,冯·赖斯维茨男爵(Baron von Reisswitz)创作了《克雷格棋》(KREIGSSPIEL)。所有这些设备都是严格意义上的工具,用于提高军事思维和军事训练。在19世纪末,美国海军战争学院使用战争游戏来计划美国防御英国入侵纽约港。德国人在第二次世界大战开始时使用战争游戏来计划入侵波兰,日本使用这一工具来计划袭击珍珠港(Perla,1990)。

  到20世纪50年代,两位独立的发明家推出了纸板战争游戏,游戏中有纸板军事标记和一张战斗结果表,用于计算损耗和移动。兰德公司创建了一个系统,以一种比沙盘和早期棋盘游戏更精确的数学形式呈现战场级战争。他们负责整合新创建的核武库的影响,以及制定防御核攻击的战略。在没有直接使用这些武器经验的情况下,兵棋推演是探索其在战场和国际关系中的潜力的少数方法之一。与此同时,查尔斯·罗伯茨正在等待他在军队中的任命,并创建了一个可以磨练自己战术技能的工具。结果是他命名为战术的棋盘游戏,它使用了许多兰德公司创建的技术。这两项努力的结果是正式化棋盘,使用网格覆盖来管理移动和交战;使用战斗结果表来正式化战斗结果;纳入影响战斗活动的地形类型;回合制游戏机制;以及使用骰子为战斗增加随机结果(图1)。

  如果这些棋盘游戏只来自兰德,它们可能被认为只是军事规划和训练的工具。然而,罗伯茨利用他的创作于1958年创建了商业娱乐公司阿瓦隆山(现为孩之宝公司的一部分)。他普及了战争游戏,并将其作为一种爱好和娱乐形式,供那些有兴趣尝试军事领导力的人使用。这些游戏吸引了大批受过良好教育、有时具有军事领导经验的人。他们发现,在这种类型中,他们有机会表达自己的知识,并建立基于自己创造的小型企业。因此,游戏作为严肃的军事工具和娱乐形式的二分法得以重生。自20世纪60年代普及以来,军事领导人一直担心玩游戏是否合适(Perla,1990)。

  Ghamari-Tabrizi(1995)描述了朝鲜战争期间的一种情况,当时这些棋盘游戏工具是美国军队教授战略和战术的相对较新的工具。军事院校正在使用它们来教军官作战技巧。然而,使用游戏作为教育军事领导者的工具的形象被认为是不宜让公众知道的。因此,这种做法是保密的。然而,米尔顿·卡尼夫,这位极受欢迎的报纸漫画《史蒂夫·卡尼夫》的艺术家和作者,在空军内部有着非常密切的关系。史蒂夫·卡尼夫是一位虚构的美国英雄,也是军方宝贵的招募工具。卡尼夫了解到这些学院使用战争游戏,并创作了一系列漫画,其中英雄使用它们来计划他的任务。因此,在“趣味报纸”中,军事训练中使用游戏被暴露给公众(卡尼夫,1992年)。

  兰德和阿瓦隆山公司的军事战争游戏比他们的前辈加入了更多的数学。娱乐玩家寻求一种易于使用的游戏,但军事思想家需要尽可能准确的东西,即使玩起来有点麻烦。后一阵营采用了计算设备来辅助计算。计算器可用于生成特定动作的结果,这些结果可以以表格形式保存,以便在游戏过程中再次遇到这种情况时参考。随着计算器的使用越来越方便,它们可以在游戏中实时运行以计算特定的战斗结果。这为游戏带来了更详细的数学和逻辑,并且不需要改变游戏本身的形式。游戏仍然使用纸板、纸片、物理骰子和微型模型进行。

  在此期间,计算机可以被视为一种先进的计算器形式,被复杂的军事组织所使用。然而,计算机的成本和罕见的访问机会扩大了这些游戏的“专业”和“业余”用户之间的差距。这种分离鼓励业余玩家创造价格实惠、易于使用的手动机制,这些机制可以在不依赖计算机的情况下提高游戏的丰富性和线.以滑尺形式呈现的第二次世界大战射击表

  最终,计算机变得足够强大,并采用了显示设备,使整个战争游戏可以转换为数字程序。这消除了移动棋子、滚动骰子、在CRT中查找结果以及计算最终结果的大量手工工作。玩家可以专注于战术动作,将复杂的操作留给计算机。这也使扩大游戏规模成为可能。地理数量、图标数量和算法的复杂性不再受人类操作程度的限制。这些可以扩展到计算机的能力,比使用铅笔、纸张和计算器的人类玩家快很多个数量级。

  最初,数字战争游戏是对现有纸质战争游戏的直接转换。设计师和程序员花了一些时间来发现新计算机的潜力,并为计算机开发更复杂的逻辑和算法。他们可以结合数学和逻辑算法,这些算法远远超出了人类驱动的纸质游戏所能管理的范围。在多个房间之间分发游戏并呈现每个玩家的自定义视图也变得切实可九游会j9网站首页行(Allen,1987)。在计算机出现之前,具有多个面板和不同视图的游戏是可能的,但需要使用裁判员,他们可以在不同视图之间移动,手动构建视图。这些方法减缓了游戏的速度。分布式计算机游戏将这项工作转移到计算机和网络中,实现了战斗多个视图的几乎即时同步。Allen(1987)描述了陆军战争学院(Army War College)的MCCLINTIC剧院模型和海军战争学院(Naval War College)的海军兵棋系统等早期游戏的出现。这些工具的根源可以追溯到20世纪60年代。这两款游戏都采用了最先进的计算机、网络和显示设备。随后,各军种、政府实验室和军事智库开发了一系列基于计算机的游戏,用于训练和分析。

  这些仿真系统改进了战争的数学模型,但它们也开始为系统带来有吸引力的图形。当时,显示设备的重要性还没有完全得到认可。这是将军事和业余玩家重新聚集在一起的第一步。在上一代,这两个社区共享共同的地图板和棋子。在即将到来的融合中,他们将在个人电脑上构建系统,两个社区之间不愉快的合作关系将重新开始。

  今天,个人电脑和图形卡创造了一个负担得起的平台,用于支持娱乐、军事训练、医学教育和全球通信游戏。虽然娱乐和区在20世纪70年代和80年代已经分道扬镳,但他们在20世纪90年代末重新认识。像模拟器网络(SIMNET)和模块化半自动兵力(ModSAF)这样的军事仿真系统是独特的军事模拟,但开始探索学术研究实验室出现的图形工具,并被Silicon Graphics和Evans & Sutherland等公司商业化。在娱乐方面,像《钢铁侠》和《近距离作战》这样的游戏带有非常强烈的军事主题,而《赛米亚克》和《城堡:狼人》则走上了独特的娱乐方向。

  个人电脑的日益强大使一些军事模拟从大型机构转移到个人爱好者。传统的军事训练游戏如JANUS和SIMNET的部分内容以游戏形式重新创建并出售以供娱乐。SPEARHEAD游戏由一家娱乐公司和一家由SIMNET的一些原始开发者组成的国防公司共同创建。索尼电脑娱乐公司还聘请了SIMNET程序员为Playstation游戏创建多人游戏软件。与此同时,娱乐游戏及其背后的技术渗透到军事领域。Epic的虚幻2游戏引擎成为广受欢迎的美国陆军招募游戏的基础。为Xbox游戏机创建的全光谱战士既是军事训练系统又是娱乐游戏。《闪点行动》是《达尔沃斯伏击》游戏(查塔姆,2007)的基础。

  在这几十年的漫长演变中,人们一直担心将娱乐财产转化为军事应用,通常被称为“严肃游戏”。人们担心游戏可能会被采用,因为它们具有视觉吸引力,而不是准确再现战场活动。所有采用其他行业技术的行业都存在同样的担忧。例如,医学教育领域已经进行了大量研究,以确定各种类型的仿真系统是否可以提供比传统实践方法更好的培训。在大多数情况下,他们已经了解到,这些新的培训工具对于教授最新形式的手术和先进设备的使用所必需的更复杂的技能至关重要(Lane,2001)。

  娱乐游戏囊括了计算机科学领域的一些最先进的技术。它们提供了引人注目的强大工具,被许多行业所采用,包括军事仿真系统。本节探讨了这些技术的强大功能,以便更好地理解它们为军事训练提供了什么。图4显示了基于游戏的训练系统的运行时体验的六项核心技术。1.3D引擎创建了用于刺激玩家的美丽而精确的可视化效果。

  但是,游戏中的技术只是推动这些系统进入严肃应用的一部分。大多数严肃领域都需要大量的赛前数据创建和操纵,以及赛后数据收集和分析(图5)。世界构建工具允许培训受众定制自己的场景,以满足非常具体的需求。有了这些工具,玩家可以创建新的地形、建筑物、车辆和复杂的布局,以形成一个游戏关卡。行为脚本工具可以为计算机控制的敌人化身创建特定的动作和动机。在这些类型的工具可用之前,游戏的原始设计者必须确定如何使用它并创建可以教授这些课程的场景。玩家自己修改世界太复杂了(Chatham,2007)。但是最新一代的游戏包括允许任何用户定制世界并创建将在游戏中展开的场景的工具。赛后工具收集每个玩家或团队的表现数据,并允许在讲师评论如何改进的情况下审查该表现。

  战争游戏已经发展成为多处理器系统,通常使用客户端应用程序来提供用户界面和处理专用于单个玩家的计算。但他们也有一个服务器端应用程序,可以处理更多全球有用的信息,并将多个玩家联系到一个共同的环境中。随着战争游戏变得越来越复杂,它通常需要在服务器端增加额外的功能。当我们寻求使系统对玩家更直观时,它需要在客户端进行更多的计算。这些需求指向了未来可能很重要的新的计算机和软件技术。在服务器端,计算需求的增长类似于驱动互联网应用程序(如谷歌搜索、地图和地球)的大型IT服务器农场,以及驱动大型多人在线电脑游戏(如魔兽世界、第二人生和EVE ONLINE)的服务器农场。前者结构良好,适合提交独立任务(不需要与其他客户实时协调)的客户,如搜索和请求特定目的地的方向。后者支持一系列小型虚拟世界,其中三十个或更多玩家可以共享同一个虚拟空间,需要服务器端计算机实时协调他们的行动。这些游戏中的“大型多人”部分是通过同时独立运行数千个这样的小组创建的。尽管据报道玩家数量众多,但相对较少的玩家同时在共享空间中一起工作。如果军事应用程序要支持数百名相互作用的玩家,那么需要更强大的东西——也许,像超级计算机(又名高性能计算机)的交互版本。这些机器通常用于处理不需要与客户交互的计算密集型工作。但是,大量的处理器、强大的芯片和大型存储空间也可以用于支持大型交互练习,如果与玩家的连接在整个作业过程中保持不变,而不是像“批处理作业”那样终止。

  随着计算机在组成军队的士兵、水手、飞行员和海军陆战队员中无处不在,可以想象这样一个环境,在这些客户或玩家可以使用自己的计算机作为全球基于服务器的培训系统的客户的环境。数以百万计的潜在学员或玩家可以连接到服务器,根据自己的时间表进行协作培训。服务器需要根据每个玩家的角色和他们正在学习的技能向每个玩家提供特定的内容。不可能手动向世界各地数以百万计的男女军人提供特定的内容。相反,服务器必须根据需要提供必要的内容和连接。建立这样一个系统的手段目前超出了可用的军事网络、服务器和客户端的能力。但是,在定制培训的需求、向持续作战的转变以及在游戏和基于互联网的交互的商业空间中出现的创新类型中,可以看到这种未来的影子。

  在21世纪初,人们担心商业和娱乐技术似乎正在超越军事系统。看来我们已经达到了全球经济拐点,许多国家的人口拥有可支配收入和可支配个人时间。这些人选择将这笔盈余用于个人计算设备和娱乐游戏,创造了年收入超过180亿美元的游戏产业。这个产业每年注入大量资金,并存在于竞争极其激烈的环境中。现有和新成立的公司每年都会推出更先进的硬件和软件产品。这种收入和环境导致从过去几十年一直保持技术领先地位的军事和政府组织手中夺取了技术领导地位。曾经有一段时间,最先进的计算设备可以在用于太空探索的军事武器和车辆中找到。但今天,商业计算硬件和软件背后的收入远远超过政府提供的收入。电脑游戏和类似的娱乐产品只是这个更大的技术转变中的一个领域。军方已经习惯于使用商用现货(COTS)计算机硬件。它必须期待使用COTS软件进行培训和数据分析等应用。三维图像生成器曾经是机柜大小的机器。今天,它们是装入个人电脑的小卡片。地图曾经是由专业制图员在纸上绘制的。今天,它们被嵌入网页中,可以由任何上网的人定制(图6)。

  “游戏”一词是指为了娱乐和享受而进行的活动。但它也表示多个玩家之间的竞争。这种竞争在军事行动中达到了极致,在军事行动中,生命、自由和全球安全都处于危险之中。这些游戏不再令人愉快,但它们包含了从娱乐根源中产生的竞争和策略。由于游戏可以用来清楚地思考军事行动,它们一直是,也将永远是这一非常严肃活动的一部分。本文来源:智能蓝军


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