引言：电子沙盘不断融合新技术，如全息显示、三维实景仿真技术、增强现实、体感交互等。全息电子沙盘是以全息影像、自然交互、增强现实等技术为基础，为不同角色的指挥作战人员在真实指挥所中进行虚实交互、协同研讨、共同标绘、制定方案等提供技术支撑，这将成为电子沙盘跨越式发展的强劲动力。全息技术的发展，先后经过了物理全息（全息胶片、激光全息成像）、数字全息（激光全息投影、体视全息成像）和计算全息（场景追踪式全息成像）三个阶段。
全息电子沙盘与传统电子沙盘相比，不仅提供了真三维立体显示的战场态势供作战人员360°观看，而且沙盘展示内容丰富、表现方式多样且可以动态更新，同时给作战人员提供了自然化指挥作业的交互方式。可以将地图实现更加直观、逼真、多视角的展现方式，解决战场态势动态展现的真实性、流畅性、实时性问题。
一、产品概述
全息电子沙盘的快速构建方法是战场态势全息展现的基础与前提，某司研发的全息沙盘主要解决遮挡条件下的虚实融合、大数据量的数据加载、移动和可变光照下的图像渲染问题，实现全要素、多种类、多层级、多粒度的三维实景全息展现，为指挥员提供直观逼真的战场态势要素，提供多视角多方位观察态势的能力，有助于把握全局，保证作战任务的顺利及时完成，提高作战效能。
（一）全向立体观看
利用多视几何原理解算得到标记点在目标观测场景中的实时三维位置信息，再计算得出刚体（操作手柄）在目标场景中的位置和朝向，并由此捕捉到操作人需要了解的区域，从而完成人机虚拟交互，实现目标场景在不同观测位置下（环绕360°）不同的环境信息3D显影。
（二）主视角
提供光学标记点用于定位追踪，全息沙盘的3D显影内容随主视角（带感光球）位置的变动而变化，目前系统仅支持1个主视角观测。
（三）副视角
系统不追踪副视角的位移，因此通过副视角（不带感光球）观测全息沙盘的显影内容与主视角一致，但会随与主视角的距离偏差出现一定程度的影像偏移，副视角应尽量保持与主视角位置相邻，即可保障观测效果近似。
二、产品功能
（一）战场环境多源数据全息建模
以真实地理空间数据为基础，生成大范围、多尺度、高精度的虚拟战场环境，支持影像、高程、三维模型、倾斜摄影点云模型等时空地理数据的全息显示，支持全系列国标、军标地理信息数据导入，能够根据任务需求切换数据。
1.全球范围多分辨率地形地物建模与观看；
2.装备三维建模与观看；
3.倾斜摄影测量建模与观看。
（二）战场环境全息多尺度勘察
“不谋全局者不足以谋一域”，全息智能沙盘为指挥员提供了从全局到局部到要点要地的多尺度观看方法;支持主视角任意方向、任意角度观看沙盘并获得与观察实物沙盘完全相同的全息立体视觉体验，有效协同大脑与小脑对地理信息环境进行勘察与分析;下一步还将推出手势与语音控制功能，全息智能沙盘人机交互能力将进一步提高。
1.全局层面:能宏观掌控战场的地理形势与周边关系，了解敌我战略部署态势；
2.局部层面:能勘察山地、川谷、河流走势，掌握道路网络、居民地的分布，掌握敌方、本级与友邻的作战任务区，进行战场规划和作战部署;
3.要地层面:可以详细观察要点要地的地形地貌和周边环境，明确进出通道，确定作战阵位，规划工程布设与构筑。
（三）战场环境空间量算与分析
信息化战争要求不断增强精算、深算、细算的能力；全息智能沙盘设计了空间量算与空间分析的工具，通过操作手柄、平板电脑与沙盘进行交互，支撑战场环境的快速量算和分析；战场环境空间量算与地形分析功能强大，显示效果较传统电子沙盘更加直观。
1.战场环境地形分析：提供距离、面积、方位角、夹角、高差等空间量算功能；
2.战场环境空间量算：提供地形剖面、两点通视、区域通视、坡度、坡向等空间分析功能。
（四）作战方案想定编辑与推演
具备作战任务、计划、方案的编辑录入与动态推演功能，提供作战计划编辑录入工具，支持部队编成、机动、火力打击、电磁信号等信息录入，能显示实体代字、轨迹、尾迹等态势效果，提供开始、暂停、继续、停止等推演控制功能，实现作战方案的逐过程、逐阶段展现。
（五）战场环境实时态势系统
全息智能沙盘具有良好的可拓展性，预留战场实时态势接口，支持境外卫星过境扫描地域分析，战机、舰船、坦克等武器平台北斗位置及雷达探测位置时空信息接入，做到战场时空环境信息实时动态同步全息显示，战场态势存储和事后复盘等功能。
（六）实时投送多屏联动
为丰富全息智能沙盘使用场景，可将沙盘显示的主视角实时图、顶视图、四方向最佳视角图实时投送到壁挂式各类显示屏,即可实现全息沙盘显示效果，该图像也可通过网络同步投送到异地大屏。
三、数据优势
（一）影像数据
提供高分辨率遥感影像数据和倾斜摄影测量数据的添加与删除,自带的高分辨率遥感影像数据集（中国遥感影像数据、全球遥感影像数据）。
（二）DEM高程数据
系统自带全球XX米精度DEM高程数据，中国及周边XX米精度DEM高程数据，支持更高精度DEM数据加载。
（三）矢量数据
矢量数据是以矢量数据结构描述的水系、等高线、境界、交通、居民地等地形要素构成的数据，系统支持全球国界、中国省界等矢量数据处理;对于矢量地图数据需要进行按图层处理，以便显示时根据图层编码设计不同的显示效果。
（四）三维军标标绘
军标标绘体系主要用于态势图构建、红蓝双方兵力部署等，全息智能沙盘提供以下军标标绘功能：
1.提供标准的规则三维点状军标符号库；
2.提供非规则线、面状军标符号库；
3.支持三维军标交互式标绘和属性设置；
4.支持军标标绘方案管理功能。
（五）装备模型与管理
提供作战飞机、无人机、车辆、舰船、火炮、巡航导弹、电磁装备等武器装备三维模型；
对于导入的外部模型，平台提供了模型编辑功能，用户根据模型信息和实际情况可以调整模型的大小和方向。
（六）数据转换工具
主要包含四个功能模块：影像数据处理与转换，DEM格式转换，图像投影文件处理，三维点云数据处理。数据处理工具采用自动匹配方式，一键导入，处理自动化程度高，易于非专业人员进行数据转换与导入。
（七）开发平台
全息智能沙盘软件采用OSG引擎，基于C++开发环境研发，开发平台符合自主可控相关要求。
区别于基于UE系统的全息沙盘，全息智能沙盘软件预留数据通信接口，能和军用地理信息系统进行数据和服务共享，能实现底层代码二次开发；可实现多台沙盘同步全息显示，想定推演，协同标绘，实时态势，具有广阔丰富的应用场景。
四、结束语
电子沙盘的发展趋势必然朝着全息展现、虚实融合、多视角切换、释放双手、自然交互等方向发展，以更加真实的呈现效果、自然的交互方式、高效便捷的协同作业，为指挥员带来全新的指挥体验。以全息方式展示电子沙盘的实时态势，逼真再现陆、海、空、天、电、火箭等各军兵种联合战场全要素、多种类、多层级、多粒度的三维实景，为指挥员提供更加直观的战场地理、气象、水文、电磁环境，敌我双方的兵力部署、当前作战行动、后续行动计划及敌方行动对我军的威胁等信息，有助于指挥员客观地观察整个战场态势的全貌，把握全局，更加深刻地理解战场态势。
