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在虛擬現實里,你甚至可以擁有觸覺 | 科學人 | 騰訊分分彩技巧 騰訊分分彩直播

VR 技術 黑騰訊分分彩玩法

腾讯分分彩Matthew Hutson 發表于  2019-03-01 13:43

(郵貍/編譯)虛擬現實=VR眼鏡?這個想法可能早已過時了。

在主打VR的電影《頭號玩家》中,角色們都戴有觸覺反饋手套,能夠感受到“手中”的虛擬物體。通過全身的VR套裝,他們還能感到施加于身體的沖擊力,甚至愛撫時的溫柔觸碰。如今,這樣的場景都有望實現了,虛擬現實不再局限于視覺和聽覺,也將拓展人類的另一種感官——觸覺。

電影《頭號玩家》

腾讯分分彩工程師們正致力于為電子游戲創造真實的觸覺感受,而在人機交互中增加觸覺技術,也能加強我們對機器的控制,增強假肢的功能,促進教育,方便導航、溝通甚至在線購物。

“在過去,觸覺技術一直專注于設備的提醒功能,比如手機或手柄的振動反饋。”計算機科學家希瑟·卡爾伯森(Heather Culbertson)說,“但現在應用重點已經變了,人們專注于讓東西摸起來更自然,讓它們有更接近天然材料的觸感,還原自然交互的感覺。”

三種不同的觸覺設備:抓握式、穿戴式、觸摸式。圖片來源:Knowable Magazine

抓握式:抓好,抓緊

不可否認,精準操作機器人是非常困難的,但觸覺設備能助你一臂之力。

以手術機器人為例,醫生用它實施遠程手術,操作非常精細的工具,或者執行人手無法完成的任務。大量研究表明,給手術機器人添加觸覺反饋能提高手術精度,減少組織損傷和手術時長。觸覺反饋還可以讓醫生在VR手術中進行零風險訓練,同時體驗到實際切割和縫合的感覺。

迪士尼開發的遠程機器人。圖片來源:DisneyResearchHub

觸覺式遠程機器人則能實現安全的人機交互。這種技術結合了高清視頻、音頻和交互式組件,并在網絡上創建一種獨特的"面對面"體驗。迪士尼就開發了這樣的系統,用氣動管驅動人形機器人手臂,另有一組對應的機械臂,專門供人抓握。使用者可以通過操縱自己這邊的機械臂,讓另一邊的機器人手臂抓住氣球,拿起雞蛋或拍打小孩的臉頰。

再來看看小規模的應用,比如一款名為Foldaway的便攜式觸覺界面。

圖片來源:ALICE CONCORDEL

它看起來就像是飲料的托盤,有三個鉸接的微型機械臂。在它的頂部裝設塑料握把后,這個設備就成為了三維的控制桿:三個機械臂會反饋推力,讓用戶感受到他們正在擠壓的物體。在演示中,研究團隊使用這些設備來控制無人機和擠壓虛擬物體等。

腾讯分分彩這些設備很有應用前景,但也存在一個明顯的問題:如何讓它們產生重量感呢?

為了解決這個問題,科學家們從神經科學入手,開發出一款名為Grabity的虎鉗——使用者抓住它并擠捏以拾取虛擬物體。該設備只需通過特定的振動,就能讓人產生錯覺,體會到重量和慣性。

Grabity能提供重量和慣性的錯覺,圖中模仿的是抓起木塊的感覺。圖片來源:STANFORD SHAPE LAB

穿戴式:轉化感覺信息

抓取式的設備通常利用的是動覺感受:運動、位置和力的作用產生的感覺,由皮膚、肌肉、肌腱和關節中的神經元傳導。穿戴式設備則利用的是皮下神經傳導的觸覺感受——壓力、摩擦或溫度。

大部分該類裝置都是佩戴在手指上的。當在虛擬現實中觸摸物體時,設備以相應力度按壓指尖。

但是最近有一款設備擁有相同類型的反饋,卻無需覆蓋到指尖的部位。相反,它可以戴在我們戴戒指的手指部位,并且有一塊馬達來拉伸手指皮膚。這樣,我們既能自由地與現實物體交互,也能感知到“虛擬”物體。

圖片來源:DOMENICO PRATTICHIZZO

在測試中,一個人手持粉筆,在虛擬黑板上“書寫”,并通過觸錯覺感受到手指壓力:當人們看到粉筆接觸黑板并感覺到皮膚被拉伸時,其實他們被指尖的壓力愚弄了。

穿戴式觸覺設備也能通過振動和用戶交流。例如,卡爾伯森的實驗室正在開發一種腕帶,通過振動來引導佩戴者,振動方位即目的方位。神經科學家大衛·伊格曼(David Eagleman)的團隊則開發了一種帶有32個振動電機的背心——VEST。這種背心曾在科幻劇《西部世界》中出現過,它能幫助角色發現正在接近的敵人。

熱播美劇《西部世界》中的黑騰訊分分彩玩法背心。圖片來源:Westworld/HBO

VEST最有前景的應用之一是把聲音轉化為觸覺,使聽障人士更容易理解口語。同樣,各類視覺信息也能轉化為振動,供盲人理解視覺世界。研究者還有一個比較大膽的設想,他們希望VEST能表達更抽象的信息,比如市場行情和環境數據。

腾讯分分彩不過目前來看,提供振動反饋的電機可能還很笨重。因此,一些實驗室正在開發更舒適的解決方案,比如柔軟的氣動驅動器(SPA)皮膚。它是一片厚度小于2毫米的柔軟硅膠,其中點綴著微小的氣囊。

腾讯分分彩包含微小氣囊的仿皮膚材料能提供振動反饋。圖片來源:ADAPTED FROM H.A. SONAR?ET AL / FRONTIERS IN ROBOTICS AND AI?2016

這些氣囊可以每秒獨立膨脹和放氣幾十次,從而構成觸覺元素的像素——或者說“觸素”,來創造一種網格狀的觸覺。它們可能會讓用戶體驗到置身《頭號玩家》套裝中的那種感覺,或者向用戶反饋機器人的方位或假肢的觸覺。SPA皮膚還嵌入了由新型耐腐蝕合金制成的傳感器,當用戶擠壓該皮膚時,SPA皮膚就可以把壓感信號輸入計算機。

還有一種更薄的觸覺薄膜,它的厚度不到半毫米。當薄膜貼于柔性薄片,并對薄膜施加電荷時,薄膜收縮并彎曲薄片,以此對皮膚施加壓力。設備制造商正在應用這種由新型聚偏二氟乙烯塑料制成的材料,生產主打VR的觸覺手套。

除了觸覺感受,肌肉、關節和肌腱的動覺感受也能輸出到設備——比如機器人外骨骼。

FlyJacket。圖片來源:EPFL LIS/YOUTUBE

如果將FlyJacket穿在手臂上,你就能體驗到飛行的感覺。這款外骨骼在構造上比較簡單:手臂和腰部的部件通過活塞連接。使用者只需移動手臂和扭動軀體,即可控制無人機的飛行。當無人機被風猛吹時,人們甚至可以感受到“風阻”。

觸摸式:觸手可感

點擊屏幕并獲得振動反饋,這已經是智能手機的標配了。隨著技術的發展,我們能在屏幕上感受到更多觸覺信息嗎?

當然可以。比如,卡爾伯森正在開發一種“數據驅動觸覺”設備,它能逼真地模擬物體表面的粗糙度、硬度和光滑度。這種模擬并不依賴于復雜的算法和物理模型,只需要收集物體劃過各種表面材料時的數據。當你用筆劃過屏幕時,就能在屏幕上獲得相應的振動反饋——不同的振動對應不同的紋理。該技術的潛在應用包括線購物和虛擬博物館。

圖片來源:HEATHER CULBERTSON

觸摸式的屏幕也可以利用錯覺。例如,當按下一個按鈕的圖片時,播放按鈕點擊的音效會讓人覺得按鈕實際上是存在的。或者讓屏幕看起來因手指壓力變形可以使它看起來更柔軟。人們通過將視覺、聽覺、觸覺、味覺和嗅覺結合在一起來構建感知,正如卡爾伯森所說:“如果你的眾多感官不匹配,那你的大腦就很容易被欺騙。”

這些技術的發展都還在起步階段,但在神經工程和材料科學的進一步推進下,新的觸覺設備很可能超越《頭號玩家》的新奇設定。令人興奮又不安的是,當我們的感官增添更多的維度,恐怕死宅們也更難離開虛擬現實了。(編輯:EON)

編譯來源

Knowable Magazine, Reaching out to touch virtual reality

熱門評論

  • 2019-03-01 14:44 Karlson

    用任何東西來模擬觸覺,都不是終極解決之道。指尖的碰觸,你可以通過戒指來模擬,但是那只能“單點”模擬,也就是說,你能模擬幾個指頭的觸覺,不能模擬整條手臂的觸覺。另外觸覺除了壓感之外,還有冷熱、疼痛這樣的感覺,要全做成模擬,那得多龐大的設備群來支持?

    我覺得,真正的觸覺模擬,應該是直接從神經層面進行修改。可以精密的實現對各個部位各種狀態的模擬。飛行時,我能感覺到氣流的托舉力,還能感覺迎面而來的風力,還能感受腹背面不同陽光照射下的溫差,隨著“高度”的變化,我還能感覺耳膜的壓感變化,防寒服外的冷熱變化……

    腾讯分分彩將來,觸覺的神經模擬,應該是最終極的體驗了。

    [15] 評論
  • 2019-03-01 15:07 天降龍蝦
    引用文章內容:令人興奮又不安的是,當我們的感官增添更多的維度,恐怕死宅們也更難離開虛擬現實了。

    不用擔心,我們很好。。。。

    [5] 評論

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全部評論(21)
  • 1樓
    2019-03-01 14:44 Karlson

    用任何東西來模擬觸覺,都不是終極解決之道。指尖的碰觸,你可以通過戒指來模擬,但是那只能“單點”模擬,也就是說,你能模擬幾個指頭的觸覺,不能模擬整條手臂的觸覺。另外觸覺除了壓感之外,還有冷熱、疼痛這樣的感覺,要全做成模擬,那得多龐大的設備群來支持?

    我覺得,真正的觸覺模擬,應該是直接從神經層面進行修改。可以精密的實現對各個部位各種狀態的模擬。飛行時,我能感覺到氣流的托舉力,還能感覺迎面而來的風力,還能感受腹背面不同陽光照射下的溫差,隨著“高度”的變化,我還能感覺耳膜的壓感變化,防寒服外的冷熱變化……

    將來,觸覺的神經模擬,應該是最終極的體驗了。

    [15] 評論
  • 2樓
    2019-03-01 15:07 天降龍蝦
    引用文章內容:令人興奮又不安的是,當我們的感官增添更多的維度,恐怕死宅們也更難離開虛擬現實了。

    不用擔心,我們很好。。。。

    [5] 評論
  • 3樓
    2019-03-01 16:04 q68257962

    虛擬現實里能寫代碼然后編譯運行嗎?

    [1] 評論
  • 4樓
    2019-03-02 09:40 純銀波波沙

    人類在模擬上真是不遺余力呢,都給男人開發出模擬生小孩裝置了。

    腾讯分分彩不過有生之年可能可以看到不用手柄而是更精細操作的VR設備商業化

    [0] 評論
  • 5樓
    2019-03-02 10:28 Karlson
    引用@天降龍蝦 的話:不用擔心,我們很好。。。。

    我也覺得還可以修改神經信號,直接讓大腦以為我們在運動,加快代謝速度,達到減肥的效果。只不過這個過程可能比真正的運動更讓人覺得不舒服。另外就是肌肉的增加,這個不好弄,肌肉量的增加,肌纖維增粗,現在的運動都是拉斷肌纖維,然后修復過程中增加增大的。這是物理變化,沒法通過修改神經信號這樣的魔法手段來實現。

    [0] 評論
  • 6樓
    2019-03-03 15:09 漢尼拔wang
    引用文章內容:工程師們正致力于為電子游戲創造真實的觸覺感受

    坐等“真實”的足球游戲~

    引用文章內容:VEST最有前景的應用之一是

    ——島國愛情動作片!

    引用文章內容:當按下一個按鈕的圖片時,播放按鈕點擊的音效會讓人覺得按鈕實際上是存在的。

    用軟鍵盤時如果沒有音效我會感覺按在空氣里~

    [0] 評論
  • 7樓
    2019-03-04 11:06 天降龍蝦
    引用@Karlson 的話:我也覺得還可以修改神經信號,直接讓大腦以為我們在運動,加快代謝速度,達到減肥的效果。只不過這個過程可能比真正的運動更讓人覺得不舒服。另外就是肌肉的增加,這個不好弄,肌肉量的增加,肌纖維增粗,現在的運動...

    你干脆直接給人喂瘦肉精好了。。。死宅當然不是健康的騰訊分分彩規律方式,但并不意味著選擇這種騰訊分分彩規律方式的人適應能力就一定更差啊。。。。別戴有色眼鏡看人好吧。。。

    [1] 評論
  • 8樓
    2019-03-04 13:38 Karlson
    引用@天降龍蝦 的話:你干脆直接給人喂瘦肉精好了。。。死宅當然不是健康的騰訊分分彩規律方式,但并不意味著選擇這種騰訊分分彩規律方式的人適應能力就一定更差啊。。。。別戴有色眼鏡看人好吧。。。

    額,我這些話里并沒有哪一句是戴有色眼鏡看人的吧?

    我只是覺得可以通過篡改一些神經信號,讓大腦誤以為是在進行運動,這樣大腦就會調集資源、分配各項功能的工作任務,這樣應該可以實現躺著就把能量給消耗掉了,而不是累積起來啊。只是覺得肌肉的增加和增粗,通過這種方式沒法實現。

    [0] 評論
  • 9樓
    2019-03-04 16:14 天降龍蝦
    引用@Karlson 的話:額,我這些話里并沒有哪一句是戴有色眼鏡看人的吧?我只是覺得可以通過篡改一些神經信號,讓大腦誤以為是在進行運動,這樣大腦就會調集資源、分配各項功能的工作任務,這樣應該可以實現躺著就把能量給消耗掉了,而不...

    那么,是誰告訴你,死宅就一定需要減肥的???

    [0] 評論
  • 10樓
    2019-03-04 17:42 Karlson
    引用@天降龍蝦 的話:那么,是誰告訴你,死宅就一定需要減肥的???

    這……

    我真沒想到,這樣也能惹上麻煩。幸好我不是名人,不然還真被你抓住小辮子了。

    死宅不代表一定肥,修改神經信號,欺騙大腦,也不一定就必須是為了減肥才這么做,也可以欺騙大腦,讓大腦以為是在運動,增加肺活量,加速新陳代謝,促進身體健康也可以。

    能不能別抓我的小辮子了?我真沒死宅一定肥的的這個意思,只是順著就講欺騙大腦可以達到的效果而已。就請你別反推下面說了減肥,就一定說明宅就肥了。

    [0] 評論
  • 11樓
    2019-03-04 19:16 天降龍蝦
    引用@Karlson 的話:這……我真沒想到,這樣也能惹上麻煩。幸好我不是名人,不然還真被你抓住小辮子了。死宅不代表一定肥,修改神經信號,欺騙大腦,也不一定就必須是為了減肥才這么做,也可以欺騙大腦,讓大腦以為是在運動,增加肺活量...

    沒事杠一杠,消食。。。。

    [0] 評論
  • 12樓
    2019-03-05 11:00 CBP

    腾讯分分彩話說考慮到最近騰訊分分彩技巧那篇反安慰劑效應的文章。。。。。。我突然想到越來越逼真的模擬,會不會在游戲人物摔死或者被打死的時候,由于反安慰劑效應而把玩家給真的嚇得瞬間猝死了。

    [0] 評論
  • 13樓
    2019-03-06 17:25 瘋癲的雙面鏡1
    引用@CBP 的話:話說考慮到最近騰訊分分彩技巧那篇反安慰劑效應的文章......我突然想到越來越逼真的模擬,會不會在游戲人物摔死或者被打死的時候,由于反安慰劑效應而把玩家給真的嚇得瞬間猝死了.

    在關于真實度這方面,在將來的運用中肯定是會有著關于真實度上限的法律,為了不使使用者發生混淆現實的感覺,真實度大概必定會固定的調整到完全無法欺騙到大腦的程度。

    [0] 評論
  • 14樓
    2019-03-06 19:12 嗷嗚嗷嗚小甜餅是我的

    虛擬要越來越完善,宅的人會越來越多了

    [0] 評論
  • 15樓
    2019-03-07 15:48 上條大雄
    引用@Karlson 的話:用任何東西來模擬觸覺,都不是終極解決之道。指尖的碰觸,你可以通過戒指來模擬,但是那只能“單點”模擬,也就是說,你能模擬幾個指頭的觸覺,不能模擬整條手臂的觸覺。另外觸覺除了壓感之外,還有冷熱、疼痛這樣的...

    然后就是“缸中之腦”和《黑客帝國》的劇情了吧……

    [0] 評論
  • 16樓
    2019-03-07 16:29 拼音佳佳

    車輛駕駛轉向的超重效果沒法模擬的吧...

    比如摩托車駕駛模擬,車身傾斜,這個模擬不了.

    [0] 評論
  • 17樓
    2019-03-07 17:50 Karlson
    引用@上條大雄 的話:然后就是“缸中之腦”和《黑客帝國》的劇情了吧……

    差不多吧,但是這個腦子其實沒什么用了,到這個程度,人基本上就是依附于機器人生存的寄生蟲。當然,要到這個程度,我想,即使到AI取代我們全部工作的那天,我們也還是做不到真正能模擬“一切”,因為這幾乎要破解人的所有神經信號

    [0] 評論
  • 18樓
    2019-03-11 18:10 house花生仁
    引用@Karlson 的話:我也覺得還可以修改神經信號,直接讓大腦以為我們在運動,加快代謝速度,達到減肥的效果。只不過這個過程可

    我覺得你的想法很有創意,而且一點兒都不杠好嗎(? ○ Д ○)?

    [0] 評論
  • 19樓
    2019-03-11 18:10 house花生仁
    引用@Karlson 的話:我也覺得還可以修改神經信號,直接讓大腦以為我們在運動,加快代謝速度,達到減肥的效果。只不過這個過程可

    我覺得你的想法很有創意,而且一點兒都不杠好嗎(? ○ Д ○)?

    [0] 評論
  • 20樓
    2019-03-16 22:21 抓豬

    Sweet

    [0] 評論
  • 21樓
    2019-03-17 18:48 破曉的余暉

    不一定要機械裝置,可以直接電刺激皮膚神經讓人產生感覺

    [0] 評論

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Matthew Hutson
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