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计算机触摸技术:让你摸到虚拟世界【陈荣专栏-42】

2014-09-06 陈荣 科技杂谈
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文 / 陈荣,微信号:chenrong671170


  以往我们只能通过显示器看到虚拟世界,但现在我们能用手摸到它了。


  本周一,日本一家科技公司宣布,他们研发了一种可触摸的3D影像技术,借助这项技术,体验者可以真实地感触到虚拟世界中的物体。



  (图1、来摸摸这个虚拟世界)


  听起来很不可思议,这项技术的发明者解释说,它的原理实际上是通过视觉图像和外戴于指尖的振动装置协同作用,“欺骗”人脑的感觉系统,使人产生切实触摸到虚拟物体的错觉。


  从上面那张图,可以大致看出这项技术所使用的一些基本设备,比如体验者头戴的显示器,从外形上看,应该是大名鼎鼎的Oculus虚拟现实显示器,手中捏着的小白块与以及手腕上的白色盒子,则是发明者所提到的外戴的反馈振动装置。


  不过,发明者说,现在制作出来的装置种类还不多,只有硬币状、棒状、笔状等简单形状的。



  (图2、头部显示器用的是Oculus)


  据我咨询的一位北航教授说,这种技术应该算是计算机触觉技术的一种,或者叫触(力)觉交互技术,在全球实际上已经有了30年以上的研发历史。往大一点归类,其实是机器人科技中的一项重要分支。


  这项技术最初被提出,就是希望可以使操作者通过运动或力等形式感知虚拟环境中物体的粗糙度、纹理、温度、振动和刚度、硬度、重量以及操作力等丰富的外界环境信息,从而使操作者体验到如同操作真实物体的触(力)觉感知效果。


  说得通俗点,就是让人能真正触摸到虚拟世界里的东西。


  创造触觉的方法有很多,看上去可能差别很大,但是大都有两个重要的共同点——当操纵者的虚拟形象与物体发生交互作用时决定力度大小的软件,以及可以将作用力反馈给操纵者的设备。


  而且,更神奇的是,这些反馈的作用力如果稍加整合加工,就能成为可复制的视听触觉信息数据,放到网上后,只要有相应设备,人人都可以下载体验。



  (图3、未来应用会很广泛)


  可以想象,成熟并成规模之后,这项技术的应用场景将会非常丰富。日本公司也已经预想了一些用途,比如植入到游戏操控器中,能大幅强化游戏操控的真实感;应用在医疗上,能帮助医生远程做手术;应用在机器人上,让异地操控者可以更真实地感受到操作对象。


  之前在新加坡,也有研究人员研制出了触觉反馈的夹克,配上气动模块,能让远隔两地的人们不仅能在线视频,还能在线拥抱。


  当然,和真实的触摸相比,目前阶段的这些触觉还只是其中一个维度,比如虚拟物体的软硬度,我很期待,以后触觉技术更加成熟,比如能感知纹理、温度、粗糙度等更多细节的时候,它的商业化前景将会是怎样的。


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