虛擬現實(VR)、增強現實(VR)和擴展現實(XR)技術允許用戶以獨特的沉浸式方式體驗數字內容。這些技術主要依賴于使用耳機、眼鏡或護目鏡,通過鏡片投射圖像,讓觀眾在視覺上體驗模擬環境或看到添加到周圍環境中的數字元素。
近年來,計算機科學家和工程師一直在嘗試開發新的工具,通過在模擬中添加其他類型的感覺刺激,如氣味或觸摸相關反饋,來增強VR、AR和XR技術。雖然其中一些系統取得了令人鼓舞的成果,但迄今為止,它們很少與現有技術集成。
西北大學、PSYONIC和成均館大學的研究人員最近開發了一種柔軟的無線觸覺界面,可用于為VR、AR和XR體驗添加觸覺。該系統發表在《自然電子》(Nature Electronics)上,基于振動觸覺致動器陣列,密度為每平方厘米0.73個致動器。
“我們的動機是開發能夠將全身觸覺體驗添加到VR/AR/XR環境中的技術,作為音頻和視頻的補充,”開展這項研究的研究人員之一約翰·a·羅杰斯告訴TechExplorer?!拔覀冏罱囊黄撐拿枋隽艘环N先進且可制造的技術版本,我們于2019年在《自然》雜志上發表的一篇論文中首次引入了該技術?!?/p>
羅杰斯和他的同事開發的新觸覺界面可以顯示人類皮膚大面積的振動觸覺模式,可以是單個單元,也可以是協調的整體。為了做到這一點,它使用了一系列致動器,這些致動器可以在皮膚上產生觸覺反饋和振動,其密度可以使人體所有區域(手和臉除外)的皮膚中的觸覺受體充分結合。
羅杰斯解釋道:“我們的輕薄靈活的系統嵌入了獨立控制的小型振動觸覺執行器陣列,這些執行器可以在整個皮膚上創建快速的時空感知模式?!??!拔覀兊南到y可以通過與VR/AR系統協調的編程接口進行控制,也可以直接通過觸摸屏進行控制。所有這些功能都是獨一無二的,因為目前還沒有其他類似的技術?!?/p>
研究人員在一系列測試中評估了他們的觸覺界面,并表明它可以有效地將音樂軌跡轉化為觸覺模式,還可以用來利用觸覺控制機器人修復系統。此外,他們的系統可以使用各種設備進行控制,包括觸摸屏智能手機。
未來,羅杰斯和他的同事推出的新無線觸覺界面將為創造沉浸式VR、AR和XR體驗開辟令人興奮的新可能性。例如,它可以讓用戶感知與VR視頻游戲中不同體驗相關的觸覺刺激,包括皮膚上的風以及駕駛或操作其他車輛的感覺。
羅杰斯補充道:“觸摸是相互交流最有力的手段之一,它代表了我們與外界進行物理互動的唯一方式?!??!拔覀儸F在增加的功能不僅可以復制施加在皮膚上的正常力,還可以剪切,以增加感覺的活力。我們還增加了局部加熱和冷卻皮膚的機制,以補充觸覺?!?/p>
漏 2022科學X網絡