但是在最近几年里,这家公司的业务已经从单纯粹咨询转为提供技术解决方案,满足客户在定制训练等方面的需求。为了弥补传统教学的不足,Booz Allen开始创作数字化内容,使用实时模拟来丰富训练体验。
渐渐地,这家公司注意到另一个实时技术推动者——游戏开发业——的创新速度比模拟仿真业更快。他们看到了将这些快速发展的技能和技术(例如虚拟现实和增强现实)用于自己的训练解决方案的可能。

“最近几年,我们开始建立游戏开发团队,它们已经发展为几家游戏工作室,”Derald Wise说,他是Booz Allen的VR/AR专家,主持面向军人的沉浸式训练应用程序的开发工作。“我们已经开始采用许多在3A级游戏行业里司空见惯的行业做法。”
今天,这家公司的工作室分布于华盛顿州、德克萨斯州、北卡罗来纳州和华盛顿哥伦比亚特区等地,全都专注于集成来自不同游戏平台、引擎和3D软件的功能,以及满足适应上市时间长达15年的旧式系统(考虑到客户更换系统的能力)的需求。
因此这些团队需要广泛接触包括专有系统在内的各种不同技术,这意味着他们必须保持非常高的灵活性。这就是他们在可以选择的情况下总是会采用虚幻引擎的原因之一。开源C++架构使他们能够增加开发人员来扩展项目,同时这种架构又能充当各种先进解决方案团队之间的通用语言。这种平台允许快速迭代,而且提供了与他们仍然需要支持的旧式系统集成的功能。
“我们的挑战不仅是要站在尖端科技的前沿,还要具备足够的灵活性,使我们能够使用比较陈旧的游戏引擎和技术为他们提供内容,因为他们仍然在使用国防部的系统。”Wise说。
从飞行模拟器到步兵训练:对更多细节的需求不断增长
军用市场上最早最著名的模拟训练例子就是飞行模拟器,这是因为在飞机上进行实操训练成本高昂,而且伴有极大的危险性。而且当时也只有这种高端投资能够承担硬件和软件技术的成本,因此模拟器经常被包含在载具的采购中。对于步兵和医疗兵地面训练之类的应用,模拟训练的成本不仅过高,而且使用游戏环境进行士兵个人层面训练的想法当时也未被大众接受。

“当时大家很讨厌第一人称射击游戏和那一类游戏平台,因为他们觉得这不是模拟,”Wise说。“他们完全把这看成游戏,认为那是给他们孩子或者军人在兵营里休息时玩的东西,但是他们并没有真正理解它作为训练工具的价值。所以,我认为这需要时间,事实上,直到最近10年,人们才接受了游戏引擎和电子游戏可以作为工具使用的理念。
我们也一直在等待成本下降,确保有更多开发者来开发它,有更大的客户群体能够获得它。当人们见识了现代游戏引擎的能力时,他们就开始认识到这种技术的适用范围了。经常是客户来给我们提供实践用例,让我们制作战术或战略级别的模拟,”他补充说。
随着虚幻引擎——一种现成的产品——和HTC Vive及Oculus等平易近人的硬件出现,那种障碍就消失了。但是这种新的平台也带来了在模拟中提供更细致的视觉效果的需求。
在飞行训练中,飞行员都是在数千英尺的高空飞行,寻找大城市、河流、山脉和其他大型地貌特征来确定自己在更大的地理环境中的方位。在这种情况下,低分辨率的模型就已足够。但是,如果要制作用于在地面训练步兵的模拟,现实性和细节的重要性就陡然提高了。“我需要的不是粗糙的单色图像,”Wise说。“我需要的是看清一片片草叶。”
这就是他们选择虚幻引擎来制作这类应用程序的原因之一。“在传统上,军事类的模拟都缺少我们在电子游戏中可以期待的那种细节和沉浸式体验,”Wise说。“虚幻引擎细节丰富的视觉效果很重要,因为在作战环境中,当士兵在真实战场中行动时,每一个微小的细节都是信息来源,不仅能增强他们对形势的认识,还能帮助他们更好地作出决定,特别是在生死攸关的情况下。获得能在VR环境中产生逼真画面的高生产价值是关键。”

面向跳伞长的VR训练:增加危险性并消除约束
Booz Allen制作的第一批此类虚幻引擎项目包括一个让新任跳伞长熟悉安全事项的VR训练——跳伞长是空降部队中的伞兵专家,其职责就是训练士兵安全地从飞机上跳下并管理跳伞操作。
“你必须观察地形,必须了解飞机,必须在一个高度紧张而狭窄的环境中熟悉伞兵和装备,”Wise说。
这种训练的一个关键环节就是实机训练,但是安全约束和预算限制了实机训练,导致它不能让跳伞长们完全做好执行真实任务的准备。这正是虚拟训练可以大显身手的领域。

“在虚拟环境中,我们可以真正提高危险性并去除某些限制,这样我们就能真正在训练中看到这些人如何反应和识别危险或潜在困难,并相应地进行调整,”他解释说。
不再重新发明轮子:现成解决方案的优点
从专用平台过渡到现成解决方案是Wise在整个模拟行业中看到的趋势。“市场对高水平的视觉效果和更快的帧率有需求,而我们用现代化游戏引擎满足了这种需求,”他说。“模拟公司现在都在反思自己的业务模式,并且问自己:既然我可以采用UE4这样的游戏引擎,那么在专用游戏引擎上花钱还有意义吗?虚幻引擎在提交速度和质量上有优势,可以让我们利用更多开发者,从而把精力集中在内容交付和提供解决方案上,而不是开发新的游戏引擎。
如果你要提供自己的游戏引擎,你就必须投入大量资源来建设它的生态系统才能让它达到你的需求。然后你才能在它的基础上提供某些模拟或功能,而不是通过许可证来获得基本上现成的东西并把它集成到工作流程中,”他重申。“在后一种情况下,你可以把精力真正集中在交付解决方案上,而不是设法重新发明轮子。”
蓝图:开发者的便捷途径
Wise认为虚幻引擎的平易近人是它被广泛采用的关键因素,他特别提到了这种引擎的可视化脚本语言——蓝图,认为这是让新手学会编程的一种方法——他自己就有亲身体验。“如果你要向从来没有接触过C++之类编程语言的人传授编程语法,那将是非常困难、非常具有挑战性的,”他说。“蓝图把一切都容器化了。你会清楚地看到函数和操作,并且能够将这些节点连接起来,看到哪些做法有用,哪些没有用。
“你可以直接进入开发,看到原因和结果,了解编程语言中各种决定的关系,如果你发现自己的选择不符合你的需求,还可以回到你原来进行选择的地方。然后,如果你没有受过程序员的传统培训,可以进入节点,稍微深入一点,了解脚本包的组成。所以这简直就像倒过来学习编程语言一样。”
Wise将采用现代化游戏引擎称为行业的“范式大转变”。“我认为这就是成本、易普及性和受过教育、在学校接触过这种引擎的工作群体共同作用的结果,”他说。“我们看到大众受过的相关教育以及使用这种引擎的能力有了整体提高,甚至胜过某些传统学校的教育。有了虚幻引擎这样的现代化游戏引擎,招募程序员和扩大团队也方便多了。”
超越视觉效果
在Booz Allen,虚幻引擎不仅仅被用于模拟实际环境。它还被用于使无形的空气传播危险(例如化学、生物或放射性粒子)的传播方式可视化,从而强化针对潜在灾难性事件的医疗培训和反应培训。使用虚幻引擎还可以再现真实世界中的其他方面,例如重力、风向、大气压强和温度。
“有了虚幻引擎,我们可以开始将看不见摸不着的东西可视化。”Wise说。“有一个很好的例子就是无线电射频传播。我们可以看到无线电波如何运动,如何对不同的环境和材料类型作出反应。现在学生就能够更好地认识以往难以理解的某些概念和理论。”
这家公司还对各种必须应用视觉、声音、光照和通信手段进行导航的地下环境建模,从大型建筑物到狭窄的隧道网,无所不包。

“虚幻引擎有很多用途,”Wise说。“除了显而易见的美观视效之外,我们也将它视作用来理解你无法看到的不同类型数据的方法。这可以影响各种方面,包括建筑设计、培训和你与环境交互的方式。”
Wise对未来充满期待。“我可以预见到,UE4这样的游戏引擎将会成为许多需要再现真实世界物理效果的行业的基础试验台,”他说。“它可以用于做任何事情,包括在虚拟的风洞或真空环境下设计太空船,以及测试人工智能在虚拟城市中的导航。许多这样的用途已经在成为现实,不过在不久以后,游戏引擎的应用将会影响到每一个行业。将物理法则施加于虚拟环境的能力将会让我们获得前所未有的数据,并实现快速的研发。”
想了解你可以怎样利用虚幻引擎?请联系我们,我们很乐意开始这样的对话。