可以触摸虚拟物体的手套(头号玩家触感手套在哪里)

最近元宇宙的概念很火,虚拟宇宙的无限可能让人产生无限遐想。然而,在开发元宇宙的道路上有许多挑战,其中之一就是如何在虚拟宇宙中实现真实的触觉。现在,已经取得了突破。

最近,Meta(原名脸书)的Reality Labs (RL)公开了一款触觉手套,它可以让你在VR中拥有真实的触觉,并与虚拟物体进行交互。

比如用物理引擎玩各种小游戏:

可以触摸虚拟物体的手套(头号玩家触感手套在哪里)

在虚拟空间中,两个人可以握手、握拳或其他更复杂的动作,就像在现实中一样:

可以触摸虚拟物体的手套(头号玩家触感手套在哪里)

Meta是这样描述的。想象一下,你正在用一个朋友的超逼真的3D头像做一个虚拟的3D拼图。当你从桌子上拿起一个虚拟拼图,在手中感受它时,你的手指会自动停止移动。当你拿起纸板仔细检查时,你会感觉到边缘的锋利和纸板表面的光滑,然后在安装到位时发出满意的咔嗒声。

看起来真的很神奇。看来科幻电影里的场景真的可以实现了。如今,这款手套和其他可穿戴技术已经被很多人视为VR和AR交互的未来。

如何用手套来触摸虚拟世界

在Meta的介绍中,这款手套可以在虚拟世界中重现现实生活中的一系列触觉,包括模拟手触摸纹理的感觉、压力反馈和振动反馈。

从展览图中可以看到,触觉手套的每个手指都有十多个脊状的充气塑料片,称为执行器。触觉交互位置被布置在适合佩戴者的手掌、手指下侧和指尖等的位置。背部有白色传感器,可以跟踪手指在空间的运动。内侧和外侧还有多个传感器,可以捕捉佩戴者手指的弯曲状态。

当你戴上手套,手持一个虚拟物体时,控制系统会调整相应致动器的充气水平,在手的不同部位产生不同的压力,轻轻拉动皮肤,模拟重力牵引的效果。这些感觉,加上视觉和听觉,会让你产生身体和虚拟物体真实接触的“错觉”。

这项技术采用了更新颖的软性机器人,并使用微型气囊代替笨重的机电元件,使得手套更加柔软轻便。最明显的优势是解决了外部设备过度异化的问题,同时改善了AR/VR中双向交互的问题。它可以帮助计算机准确理解和反映佩戴者的手部动作,为佩戴者再现一系列复杂而微妙的感觉,比如通过压力、纹理和振动创造用手感受虚拟物体的效果。

为了控制这么多新的软件致动器,Meta还开发了世界上第一个毫秒级微流体处理器来控制气流。手套上的一个微小的微流体芯片告诉阀门应该在什么时候打开和关闭多少,从而控制输入到致动器的气流。

与传统电路相比,微流体处理器重量轻,体积小,能耗低,不会产生大量热量。可以集成到更多号的手套中,有利于增加更多的致动器,减小手套的体积。Meta研究科学家安德鲁斯坦利(Andrew Stanley)指出,对于VR或AR的触觉交互,执行器需要非常快速地按压指尖,这可以用空气来完成。

在Meta的设想中,手套将是未来眼镜和耳机的众多控制器方法之一。此外,还有一种基于肌电图(EMG)的更轻量级的解决方案,这是一种读取手臂上的神经信号并将其转换为数字输入的系统。Meta在2019年收购了EMG腕带公司CTRL-Labs,EMG团队与触觉设计团队分开工作。

可以触摸虚拟物体的手套(头号玩家触感手套在哪里)

商业应用还有许多障碍

Meta表示,目前,这种触觉手套的研发还处于早期阶段,看起来相当笨重,要生产出可供消费者使用的触觉手套还有很多障碍。

一方面,Meta的实验团队希望大幅提高手套致动器的密度,在几年内从几十个增加到几百个甚至几千个。目前,手套可以提供物体轮廓的感觉,但不能提供表面之间的细微差异。——只靠音频和图像的暗示力。

“你可以抚摸一只狗,但你感觉不到它的质地,”现实实验室的工程师凯瑟琳希利说。“你需要高密度的驱动才能真正获得那种感觉,而这只手套做不到这一点。”虽然Meta可能不会像皮草一样优先考虑某个特定的质感,但他希望手套能产生更多种类和更高品质的感觉。

另一方面,手套也需要缩小尺寸。虽然现在的手套原型比任天堂90年代的Power Glove小,但这远远不够。希利认为,该设备需要足够轻,才能让人感觉到他们真的可以正常地与虚拟世界进行交互,并且需要完全无线,而不是像现在这样依赖系绳。

更复杂的是,触觉手套需要精确贴合佩戴者的皮肤,这可能需要为每个买家设计不同的贴合版本。这可能需要使用3D针织和其他技术来生产定制尺寸的织物。然后就是一些实际问题,比如这个高科技手套3354怎么清洗。现在的清洁方法是用酒精仔细擦拭。然而,服装一般都是水洗的,所以希利说:我们希望制造一种可水洗的手套,这是我们愿景的一部分。

同时,如果这种触觉手套商业化,它将面临与其他收集生物识别信息的可穿戴设备一样的隐私和安全挑战。可穿戴技术可以精细地分析人们的身体运动,而即使是基本的打字模式也可以预测帕金森病等疾病。Meta将需要制定政策来管理离开用户设备的数据以及那些可以访问这些数据的人。

目前研究团队正在尝试探索手套在VR中的真实触摸程度。因为触觉不同于视听,很难准确再现。视觉可以在屏幕上呈现非常真实的图像,听觉可以通过声波捕捉言语的特征。但是Meta做不出阻止人越过虚拟桌子的手套,必须想办法让用户相信并接受桌子的位置,哪怕虚拟桌子客观上感觉更像果冻而不是硬木。“虚拟现实是一个新的物理世界,其中没有任何东西是

最后,梅塔透露,现在手套主要由熟练的技术人员制作和组装。如果你想大规模生产它们,你必须有一个自动化的生产流程。显然现在还处于实验阶段,距离商业应用还有很长的路要走。好吧,虽然你暂时体验不到它们,但是网友们已经产生了很多大胆的想法。

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