VR沉浸式体验进阶-漫谈触觉反馈



你能想象,你在家里的客厅,但是你却在一望无际金黄的稻田里,清风抚摸着你的脸庞,风吹麦浪,发出“簌簌”的声响,你张开双臂,迎风而立,你觉得内心无比的平静和畅快,让你一周工作的疲惫荡然无存。


是的,现在虚拟现实科技可以让你实现这样的想象。虚拟现实头盔延伸了你的视觉,让你的眼睛在虚拟世界里遨游,全角度,可转动。但是这还不够,想要沉浸式感受另一个世界的美好,你还需要触摸的到,感受的到。现在很多公司都在为解决这个难题而努力,使用到的是触觉反馈技术,而且已经有了一些成果,让我们都来细数下都有哪些设备,以及它们工作的原理吧!

Gloveone 


Gloveone 是一双具备触觉反馈功能的手套,可以和 Oculus 等多款虚拟现实设备相互配合使用,它能够模拟出真实的触摸体验,包括形状、重量、温度和力量。


戴上它,当你进入到设定好的虚拟现实世界,这个世界的一切触感你都有机会感受得到,例如雨滴的拍打、蝴蝶翅膀发出的震动,甚至还能直接通过它感受火焰的热量,是不是觉得很炫酷呢?

它是怎么做到的呢?


其实你能感知的触感均来自遍布手掌和手指的10 个马达,每个马达都可以通过产生震动来制造这些触感,由于你不可能在虚拟世界里真正触碰到物体,所以Gloveone其实是利用不同频率和强度的震动来模拟真实触感。



能触摸到虚拟物体,还不够哦!你需要虚拟世界识别你的手部运动,而在手部动作追踪方面,它使用了 Leap Motion 、英特尔 RealSense 这样的第三方解决方案。这样,一套手部追踪及触摸方案,出炉了。



另外,Gloveone 触感数据通过低延迟的USB连接线或蓝牙来传递到你的手上。同时,手套上有配有800mAh的电池,可以持续供电4小时,还有哦,它暂时只能支持 Windows 平台。


来个视频:


截至目前,Gloveone 已经成功获得362个人$151,608的支持,完成了$150,000的目标,在此恭喜哦。

Hands Omni


Hands Omni 其实是Virtuix 赞助的莱斯大学的一个团队做出来的,知道 Virtuix 吧,就是非常有名的推出“Virtuix Omni”跑步机的那位。


Hands Omni 的原理是通过空气的膨胀来为手部提供虚拟现实的感官触觉。Hands Omni重 350g,大概6个鸡蛋,它不需要任何线缆,指尖藏有气囊,会随着信号膨胀、缩小,产生一种摸到了东西的感觉。共有四个独立信号,其中由于小指以及无名指对人的感官触觉处于次要地位,所以共有一个独立信号。而其他三根手指分别使用独立信号。


来个视频


当然,相比于Gloveone,Hands Omni还处于更早期研发阶段,并没有真正投入生产。所以到底效果如何,如果配上手部追踪,是否能够准确的反馈触碰虚拟物体的感觉,这还很难说哦。

还有个问题,我觉得,就是Hands Omni所面临的延迟问题。你看呢,气囊根据信号膨胀,收缩都要时间的吧,这个延迟怎么控制,期待他们能给出好的解决方案。


Dexmo 


首先,Dexmo 是一家中国深圳的公司,2014年3月成立,并在 kickstarter 上众筹,遗憾的是众筹失败,仅筹到$55,165。


Dexmo有两款设备,Dexmo Classic and Dexmo F2。


其实,Dexmo设备主打还是手部动作捕捉技术,他们公司是做机器人的,看到了VR手部动作捕捉有很大机会,就进入了这个方向。

先讲讲他们的手部动作捕捉产品Dexmo Classic吧,它以11自由度捕获手部动作,其中有3个自由度捕捉拇指的动作,同时检测剩余四指的弯曲和分合,是一款可捕捉手部动作的机械外骨骼设备。这些数据会在SDK中进行运动学运算,并提供给开发者精准的手部模型骨架,或实时在虚拟现实中显示精细的手部姿态。


Dexmo F2是在Dexmo Classic的基础上提供开关型的力反馈功能。在拇指和食指的外骨骼上,添加有潜心开发的力反馈模块。模块内部有一组小型的齿轮啮合制动设备。当您操作的化身触碰到一个虚拟物体时,信号会通过SDK返回Dexmo F2,使外骨骼被锁死,产生触感。


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他们公司的产品有个优点,他们未采用较为昂贵的惯性检测单元或应变片,而使用了旋转传感器,使得价格大幅降低,易于民用化。



说了这么多,虚拟现实的触觉反馈技术还处于早期,现在还没有成熟可用的消费级产品(ps.VR头显还没有消费版的呢,着急个毛),要多久才有呢,这谁知道,期望VR行业越来越热,到时,越来越多的资源进入,就能推动它快速前进啦。






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