洛克希德·馬丁公司在航空航天模擬的研發(fā)中采用虛幻引擎
洛克希德·馬丁公司有著悠久的創(chuàng)新傳統(tǒng)，在許多方面都取得了第一的佳績：1955年制造了世界上第一架偵察機U-2；1962年制造了當時飛行高度和速度都排名第一的黑鳥飛機；1976年制造了第一艘登陸火星表面的太空飛船維京一號。如今，他們還為航空航天業(yè)和公眾提供了許多基于軟件的解決方案，如沉浸式訓練、數(shù)字孿生和網(wǎng)絡安全。
為了保持領先地位，并提供最佳產(chǎn)品，洛克希德·馬丁自然而然地將目光投向了有前景的技術新用法。為此，該公司目前已展開了長期的研發(fā)工作，創(chuàng)建基于虛幻引擎的下一代模擬解決方案。
“虛幻引擎能夠幫助我們實現(xiàn)飛躍，使我們專注于自己擅長的事情，如整合航空電子系統(tǒng)以及創(chuàng)建沉浸式學習環(huán)境?！甭蹇讼５隆ゑR丁的戰(zhàn)略技術架構師Adam Breed說，“我們不必為可視化或模擬環(huán)境的架構而操心。我們可以專注于洛克希德·馬丁所具備的差異化優(yōu)勢?！?/p>
創(chuàng)造聯(lián)合的世界
Breed解釋說，根據(jù)物理區(qū)域的不同，沉浸式訓練通常需要多個虛擬環(huán)境，而每個環(huán)境都是彼此隔絕的。例如，地面車輛的訓練設備重點關注在地面角度提供的高質量視覺效果，但飛行訓練需要更廣闊的景觀視角。這兩種類型的訓練通常要以不同的方式開發(fā)，因為無論是哪種圖形引擎，一次只能處理某一種環(huán)境，無法同時處理兩種。他說，但是現(xiàn)在，洛克希德·馬丁可以在虛幻引擎中完成這一切，創(chuàng)造一個聯(lián)合的世界。
將不同世界融合在一起，構建的不僅僅是一個多用途環(huán)境。“有兩條關鍵路線，”Breed說，“一是向特定平臺的用戶提供服務，例如車輛或飛機的駕駛者。在這類用例中，我們一直希望實現(xiàn)更高的保真度和更好的視覺效果。”他說，這一點與單人游戲類似。
但在另一方面，它還可以輔助部隊之間的協(xié)調工作?！拔覀冃枰ㄟ^大型環(huán)境訓練飛行員及副飛行員與平民的互動，研究對大批操作人員的管理方式，或與航空航天系統(tǒng)交互的常規(guī)方式。”Breed繼續(xù)說。
最終，他們完全通過虛幻引擎，在單一環(huán)境中實現(xiàn)了被Breed認為“繁雜”的一系列事項。有了虛幻引擎，他們無需通過磁盤或高級架構接口將數(shù)十種插件安裝到一個操作系統(tǒng)中（這個過程將不可避免地造成功能或保真度上的損失），引擎能夠處理虛擬教練應具備的所有功能，例如觸發(fā)一名角色扮演者的行動或反應，從而對場景中的所有角色扮演者施加影響。
“在虛幻引擎中，我們能夠達成我們想要實現(xiàn)的所有目標，”Breed說，“這涵蓋持久性、可延展性以及集體訓練方面。”
一體化架構與開放式架構的對比
Breed很快強調，從多應用遷移到單一平臺并不等于退回到30年前的一體化模擬應用。雖然一體化架構帶來了很多好處，如簡化的流程和更好的性能，但虛幻引擎的開放性意味著開發(fā)人員也可以創(chuàng)建單獨的部件，并根據(jù)需要替換它們。
Breed表示，將一體化架構和開放式架構的優(yōu)勢結合起來，意味著在創(chuàng)建解決方案時，洛克希德·馬丁可以使用其中任何一種方法或同時使用這兩種方法，并在質量、速度和成本方面都做到比以往更優(yōu)。“我認為這首次證明了，我們能夠真正利用這兩種相對立的架構，創(chuàng)造出無論如何都能滿足客戶需求的產(chǎn)品?！彼f。
采用這種方式意味著洛克希德·馬丁還可以與更多伙伴建立合作關系，比以往更充分地利用商界資源?！巴ㄟ^使用虛幻引擎，合作和分工都變得更加容易了，”Breed解釋說，“因為兩個團隊可以并行工作，然后聯(lián)合起來，同時仍可保持對成功的信心。”
洛克希德·馬丁意識到，航空航天業(yè)注重穩(wěn)定性、準確性和可重復性，因此他們的目標不是拋棄現(xiàn)有的系統(tǒng)，而是保留有效的地方，并逐步改進它?！拔覀円龅闹皇且恍┝闼榈墓ぷ?，并在前進過程中完善我們的系統(tǒng)。”Breed說，“然后，隨著時間的推移，我們能夠不斷地簡化和強化我們的系統(tǒng)。
“我們支撐著一些系統(tǒng)運行了幾十年——事實上，我們也還在維護一些10年前的系統(tǒng)?！彼f，“虛幻引擎證明了，通過引入一些新的組件，舊的做事方式可以得到完善?！?/p>
為新平臺招募人才
轉移到新平臺往往會引發(fā)人員配置方面的困難，但由于虛幻引擎已經(jīng)在大學和人才庫中建立了堅實的地位，Breed說，他看到候選人已具備了一定的經(jīng)驗水平，可以立即在航空航天團隊中發(fā)揮作用。他認為這種人員配置的便利性是促使公司轉向虛幻引擎的關鍵因素之一。他說：“能夠從游戲開發(fā)行業(yè)吸收有經(jīng)驗的人，讓他們有機會在航空航天領域發(fā)揮作用，這樣很好?！?/p>
處理這些項目的團隊不斷改進，并呈現(xiàn)出多樣性，這將吸引由開發(fā)者和美術師組成的新社區(qū)參與進來，Breed對這些新員工抱有某種親近感。雖然他的家庭與軍隊有著很深的淵源（他的兄弟和祖父都曾入伍），但他一直想制作游戲——有意義的游戲。他認為自己之所以能夠取得今天的成就，要歸功于他玩游戲的技能以及在航空航天領域的經(jīng)驗。
“我認為，我們看到的許多人也表現(xiàn)出了同樣的態(tài)度——他們想制作游戲，但也想做一些對有社會影響的事情，”他說，“而這是一種兩全其美的好方法。”
Breed還注意到，在雇用虛幻引擎開發(fā)者后，洛克希德·馬丁的企業(yè)文化產(chǎn)生了變化?！拔蚁胛铱梢蕴咸喜唤^地講述航空航天業(yè)已變得多么有趣，”他說，“這在很大程度上是由于采用了游戲引擎。”
模擬的藝術
長久以來，“藝術”這個詞在航空航天業(yè)中并不常見，但時代已經(jīng)改變了?！拔覀兊目蛻羝诖吹叫乱淮曈X效果，因為游戲行業(yè)已經(jīng)將它提升到了如此高的水準?！盉reed說，“最激動人心的地方是，我們可以找到有經(jīng)驗的游戲美術師，讓他們進一步提升和完善視覺效果。這使我們能夠推出更實惠，也更逼真的解決方案。從許多方面看，正是虛幻引擎建立的生態(tài)系統(tǒng)促成了這一點?！?/p>
過去，游戲的視覺質量與模擬的視覺質量存在著差距，因為模擬承載了沉重的數(shù)據(jù)負荷。Breed說，在幾年前，為這種差距尋找借口是很容易的，但現(xiàn)在不再是這樣了。
“我認為這種借口已經(jīng)不奏效了，”他說，“從光照系統(tǒng)到物理，再到特效，引擎在許多方面都已成熟。在這一刻，工程精度和逼真度非常緊密地結合在了一起?！?/p>
這并不意味著美術是促成這一現(xiàn)狀的唯一要素，Breed指出，他們仍然需要C++程序員定制引擎代碼或處理GIS數(shù)據(jù)——但熟練的美術師也同樣重要。他說：“當兩者相結合時，就能創(chuàng)造超級正向的訓練體驗?！?/p>
通過虛幻引擎超越多邊形的局限
對航空航天業(yè)來說，虛幻引擎的一個關鍵功能是能夠存儲與資產(chǎn)相關的數(shù)據(jù)，并結合AI創(chuàng)建與虛擬傳感器交互的語義環(huán)境。
Breed說，過去，大規(guī)模虛擬地球只是一個帶有顏色的3D模型，他稱之為“多邊形的原始湯”。有了虛幻引擎，他的團隊能夠對模型的任意部分做出注解，甚至可以將屬性（如反射率和吸熱率）應用到材質上，并將這些數(shù)據(jù)整合到訓練產(chǎn)品中。
“你可以看到3D道路，但它不是只有多邊形，”Breed說，“這條道路由不同類型的材質構成，有限速標志，還有路標和交通燈。”他說，團隊可以將這些數(shù)據(jù)饋入AI系統(tǒng)，創(chuàng)造高度逼真的訓練體驗。
但Breed說，最重要的是，它能夠支持不同的用例。“這不是一次性的解決方案——我們可以整理并制定統(tǒng)一的方法，這在以前是不可能做到的?！彼f，“我們可以只構建一次，然后在涉及超過十萬名員工的業(yè)務中共享這些內容。這大大提高了我們的效率?！?/p>
虛幻引擎帶來的機會使Breed對模擬訓練的未來感到激動不已。核心功能已經(jīng)到位，而引擎可以在視覺質量方面提供前所未有的逼真度，它具有互操作性、可定制的代碼、可延展性，還有大量人才可供雇傭——這一切結合在一起，為洛克希德·馬丁提供了一個在現(xiàn)在和未來都可以使用的平臺。
“虛幻引擎的功能發(fā)展到了目前的水平，從單獨平臺到太空，它能夠為各個層面的用例提供解決方案，”他說，“它允許我們專注于我們想要實現(xiàn)的差異化優(yōu)勢，不必重建虛幻引擎已經(jīng)完美實現(xiàn)的東西?！?/p>
本文轉自虛幻引擎官網(wǎng)~
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