バーチャルリアリティは軍人と警察官の訓練を支援し、より効果的にすることができます

Virtual reality training services are rising in popularity and capabilities. A new study recently published in The Journal of Strength and Conditioning Research tests the VirTra (VTSI ) V-100 training simulator for use as a reliable way to track and improve shooting skills and decision-making during mission-critical moments. Here’s what you need to know.

VRシステムは訓練において新しいものではありません

軍隊と法執行機関は、VRトレーニングシミュレーターを長年使用してきました。これらのデバイスは、特定のタスクやシナリオに慣れるための最適な手段を提供します。特に、HTC Vive は、現役軍人の80％が訓練中に何らかの形でVRを使用したことがあるという研究結果を発表しました。現在、この技術の主な利用用途は以下の通りです。

専門的な訓練

高度なVRシステムは、兵士が先進的な車両を操作する訓練に最適なプラットフォームを提供できます。フライトシミュレーターは、パイロットを慣らし訓練する方法の代表例です。空軍は、完全に没入型の訓練施設を含むようにフライトシミュレーター・プログラムを継続的にアップグレードしています。

シミュレーターを使用してパイロットを訓練することには、コスト削減、リスク低減、損失なしでのイノベーションが可能になるなど、多くの明らかな利点があります。さらに、ポータブルVRシステムにより、兵士は遠隔地でもいつでも訓練できるようになります。その結果、許可要件や訓練コストの削減に寄与します。

武器設計とテスト

軍は毎年数十億ドルを武器の設計とテストに費やしています。VRシステムは、新しい先進武器の作成と耐久性や性能のテストに使用され、オーバーヘッドを削減しています。これらのシステムにより、メーカーは没入型のビジュアルを通じて情報や武器の挙動データを取得できます。また、新しい武器はVRでシミュレートされた環境でテストされ、機械学習アルゴリズムを用いてさらに改良することが可能です。

バーチャルリアリティによるリモート協働

軍はVRを活用して協働作業を効率化し、通信能力を向上させています。これらのシステムは、たとえ何千マイル離れていても、参加者を同じ部屋にいるかのように配置し、先進的なインタラクティブビジュアルを用いて情報共有や自由なコミュニケーションを可能にします。

バーチャルリアリティシミュレーターへの新しいアプローチ

オハイオ州立大学のエンジニアによる最新の研究が他と異なる点は、シミュレーターが初めて継続的に状況認識と訓練を長期間にわたってモニタリングし、改善するために使用されたことです。過去には、これらのユニットは主に初期訓練に使用され、その後は実際のシナリオが主導されていました。
この新しいアプローチは、VRシミュレーションを訓練プロセスの定常的な一部にすることを目指しています。小型の銃器と意思決定訓練シミュレーターを使用することで、巨大な訓練施設を必要とせずに時間をかけてスキルを磨くことができます。研究の目的は、VR訓練が実際にユーザーのスキルを向上させるか、どの程度、どれだけ速く向上させるか、そしてプロセスからどのようなデータが抽出できるかを確認することでした。

VirTra V-100 バリスティクスシミュレーター

研究者は本研究のテストシミュレーターとして VirTra V-100 を選択しました。このデバイスは信頼性の高いプロジェクターベースのシステムで、かさばるVRヘルメットの必要性を排除します。代わりに映像は大型スクリーンや壁に投影され、より現実的な視野を提供します。

ライブラリ

VirTra V-100 には、完全なトレーニングシナリオのライブラリが付属しています。致死力の使用時期を教える武器操作ドリルや、射手の速度と精度を向上させる射撃訓練シミュレーションがあります。特に、各シナリオはシミュレーター用に特別に撮影されています。
これらのシナリオは高品質な制作を活用してリアリズムを高めています。また、すべての訓練イベントは実際のシナリオ、判例、行動報告に基づいています。ユーザーはこれらのシナリオに適切に反応して所望の結果を得る必要があります。そのため、このツールは訓練基準を強化する信頼できる手段を提供します。

バーチャルリアリティ銃

VirTra シミュレーターは、現在世界中で使用されているさまざまな標準装備銃器をサポートしています。武器を使用するために、ユーザーは特別なリコイルキットを取り付けます。これらのデバイスはモデルに応じた正確なリコイルを提供するようカスタム設計されています。本テストでは、標準的な M4 が武器として選択されました。

前モデルとは異なる点

VirTra V-100 は前モデルに比べていくつかの改善点があり、研究に最適な選択肢となっています。まず、解像度が向上しており、受講者は状況の重みを感じ、ストレス下で瞬時の判断を迫られます。
さらに、メーカーはショートスロープロジェクターを統合しました。これらのデバイスはより鮮やかな映像を提供し、壁に非常に近い位置に設置できます。VirTra V-100 は同社が提供する中間モデルで、V-300 が最上位オプションです。

バーチャルリアリティシミュレーターのテスト

エンジニアは本研究のために30名を募集しました。テストグループは男性24名と女性6名の射手で構成されました。各射手は民間人、警察、ROTC カデット、SWAT チームメンバー、エリート軍隊まで、さまざまな経験レベルを持っていました。参加者の30％は何らかの戦術訓練を受けていました。
研究者はベースラインのパフォーマンス測定を設定できるよう、幅広い射手を使用しました。興味深いことに、各参加者は実際の研究テストを開始する前にシミュレーターで単一の訓練セッションを受けました。

バーチャルリアリティテスト

研究テストは、各射手が連続して3回同一のシミュレーションを実施することから始まりました。これらのテストで射手の正確性、反応時間、全体的な意思決定能力が測定されました。各テストフェーズの後、被験者は自己評価に参加し、改善したかどうか、システムについてどのように感じたかを判断しました。

バーチャルリアリティ射撃精度テスト

射撃精度テストでは、ユーザーは連続で50回ターゲットを射撃する必要がありました。各射撃は射手の精度に関する貴重なデータを提供しました。このデータは組み合わせて、ミリメートル単位で測定された正確な射撃記録を作成しました。

意思決定

次のシミュレーションでは、被験者の意思決定能力がテストされました。このテストは特定の形状が描かれたターゲットを使用しました。射手はベルが鳴ってから2秒以内に特定のターゲットを射撃する必要がありました。このテストは、激しいストレス下での指示遵守能力を追跡するのに役立ちました。特に、各シミュレーションは被験者の行動にのみ基づいて展開され、これがこの指標を捕捉する理想的な方法となっています。

反応時間

最後のシミュレーションでは、被験者の反応時間がテストされました。このテストは遠距離のプレートターゲットを射撃するもので、射手は左から右へ順番に各ターゲットを撃つ必要がありました。その結果、シミュレーターは正確性とともに、タスク完了に要した時間をミリ秒単位で記録しました。

研究結果

データの結果は驚くべきものでした。研究は、わずか数回のシミュレーションから膨大なデータを抽出し、パフォーマンス向上に活用できることを示しました。さらに、このデータはシームレスにエクスポートされ、さらに解釈されることが可能です。
シミュレーションデータは21項目の変数情報を含み、研究者が訓練による改善点を把握できました。特に、テスト対象者は第3テストフェーズまでにリラックスし、正確さが向上しました。パフォーマンスについてどう感じたか尋ねたところ、ほとんどの対象者はシステム使用後に自信が高まったと答えました。

明確な改善

結果は、防衛部隊の継続的な訓練にシミュレーションを使用することの明確な利点を示しています。まず、携帯性が高く、手頃な価格で、部隊の鋭敏さ、精神的な覚醒、行動準備を維持する信頼できる手段を提供します。

バーチャルリアリティ標準

本研究が市場にもたらすもう一つの大きな利点は、バーチャルリアリティ訓練シミュレーションの標準化を可能にすることです。標準化は、部隊全体で使用できる、より効果的でバランスの取れた訓練体制の構築に寄与します。

新たな研究の実施

研究のもう一つの大きな利点は、VRシステムが研究に不可欠であることを示す点です。これらのシステムは高ストレスシナリオを再現し、医療専門家がその影響をより深く理解できるようにします。システムはリアルタイムデータへの直接アクセスを提供し、カウンセリング、支援、治癒サービスの改善に活用できます。
特に、米国防省は、命がけのシナリオを経験した兵士に対する栄養ケトーシスの効果を研究するために1,000万ドルの助成金を出しました。過去には、これらの問題が認知的・身体的パフォーマンスの低下という深刻な問題を兵士にもたらしていました。

現在の訓練方法のテスト

本報告書は、VRシステムが新しい戦術のテストに最適な場であることも強調しています。受講者はさまざまなシナリオでスキルや手法を試し、弾道位置、スコア、時間などの重要データに基づいて最適な結果を導くオプションを見つけることができます。

本研究から恩恵を受ける可能性のある企業

VRシミュレーション製造業界は過去5年間でいくつかの成長を遂げました。法執行機関や軍事組織がこれらのサービスを求めるにつれ、需要はプロバイダーにとって活気ある市場を創出しています。以下は、本報告書から大きな利益を得られる可能性のあるVRシミュレーション提供者の例です。

1. VirTra, Inc.

VTSI 価格チャート

VirTra は本研究で使用された V-100 システムの開発者です。VirTra Inc. は、判断的な武力使用と銃器訓練システムの一流メーカーで、V-100 が最も人気のある製品です。特に、VirTra は国防総省（DoD）からの資金提供を確保しており、注目すべきプロジェクトとなっています。

VirTra の製品ラインナップには、現在入手可能な最も効果的な訓練ツールが含まれています。本研究の結果は、これらのデバイスの認知度を高め、現在の訓練オプションを効果的に改善・テストできる方法を示すでしょう。そのため、アナリストは株式需要の増加を予測しています。

2. Nvidia

NVDA 価格チャート

先進的なテクノロジーメーカーである Nvidia (NVDA ) は、今日の最先端ゲームを支えるグラフィックカードで最もよく知られています。多くの人は、Nvidia が AI と VR システムの世界的リーダーであることに驚くでしょう。そのため、同社はパフォーマンス向上が可能な場面でサービスを統合する政府契約をさらに獲得し続けています。

Nvidia の市場での位置付けと堅牢なパートナーシップは、どのポートフォリオにも優れた追加要素となります。株式の時価総額は 1.2 兆ドル超で、アナリストは「ホールド」と評価しています。さらに、同社はパイプラインにさまざまな先進技術を示しています。高度な AI アルゴリズムなどのシステムは、NVDA 株式をさらに押し上げるでしょう。

バーチャルリアリティシミュレーションの未来

市場では、より多くの VR 判断的武力使用シミュレーターへの明確な需要があります。これらのツールは、致死的な武力使用につながる偶発的または誤操作シナリオの数を減らすのに役立ちます。そのため、コミュニティはこれらのツールを国内の防衛者の手にできるだけ早く届ける緊急性を感じています。
将来の VR システムは、より広い視野とタッチ対応センサーを備えるでしょう。すでに、VirTra が提供する V-300 は 300 度の視野と射手の反応に基づくリアルタイム応答を提供しています。次世代システムは、360 度の完全没入と、今日の提供物をはるかに超えるリアルなグラフィックを実現できる可能性があります。

研究者

本研究はオハイオ州立大学の研究施設で実施されました。論文は Alex Buga が主導し、Christopher Crabtree、Justen Stoner、Lucas Arce、Xavier El-Shazly、William Kraemer、Madison Kackley、Teryn Sapper、John Paul Anders、Drew Decker が参加しました。現在、チームはデータのレビューを続け、命がけシナリオ向けのより良い訓練オプションの創出に向けて取り組みを拡大しています。

バーチャルリアリティは将来的に主要な訓練手段になるでしょう

低コストでほぼあらゆるシナリオを作成できること、過去の出来事を再現して異なる行動が命を救う可能性を検証できることは、現在使用されている方法に対する大きなアップグレードです。その結果、将来的には兵士や法執行機関向けの VR 訓練が増え、能力向上に寄与するでしょう。現時点では、バーチャルリアリティが防衛部隊の鋭敏さを保つ最適な選択肢です。

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