尽管虚拟现实设备取得了惊人的进步,但它们所呈现的世界仍然更显虚拟而非真实。这是因为目前的开发主要集中在外观和声音方面。然而,人类通过众多感官体验现实世界,尤其是触觉。
“如果要模拟打鸡蛋这样的事情,视觉和声音表现是一回事。但如果要模拟蛋壳的刚性,再加上破裂的蛋壳和液体蛋黄的感觉,那就是完全不同的挑战。你如何以一种不引起怀疑的方式达到这一点?” HaptX 营销总监 Linda Jacobson向 Freethink 发问。
HaptX 的解答是一款能够高度还原虚拟世界触感的触觉手套。在今年的拉斯维加斯 CES 展会上,这款产品得以展出。
HaptX 首席营收官 Joe Michaels 表示,公司投入了十多年的时间研发其先进的“微流体”技术。
这项技术从空气压缩开始,将压缩空气导入称为空气控制器的设备中。当用户在虚拟空间中与物体互动时,该控制器通过特定点将空气传送到手套上。这些点上的执行器释放空气,对用户的手掌和指尖进行按压,提供仿真“触摸”物体的触觉反馈。同时,通过“肌腱系统”,还能模拟虚拟物体的大小和形状,并提供相应的阻力。
在演示中,体验者被置于一个虚拟房间,房间里有一张巨大的桌子,体验者被允许自由玩耍。他们可以抽签、按下开关、旋转地球仪,甚至用虚拟笔写下了他们的名字。每个物体都让人感觉就像是在真实生活中一样。在一个引人注目的瞬间,体验者们戴上了一个巨大的时钟齿轮,并将其滚动到桌子上。当他们用另一只手的指尖滚动它时,可以通过触感辨别每个齿轮的单独齿,仿佛齿轮真的穿过了皮肤。
在演示的另一时刻,体验者用一只手抚摸一只猫,而另一只手则轻抚一棵盆景树(就像人们在现实中所做的)。令人惊叹的是,这款手套能够同时为每只手提供截然不同的感觉。抚摸猫的感觉是光滑、连续的,而抚摸盆景树时,手套传递的是个别刺点的戳感。
Michaels 指出,即将推出的 HaptX Gloves G1 版本将引入振动反馈,以在纹理中创造更精细的差异。这意味着下次抚摸猫时,你可能感觉更像是在抚摸柔软的皮毛。而且,谁知道呢,它甚至可能会以温暖的咕噜声作为回应。
通过触摸进行训练
对于那些希望将 HaptX 技术融入他们梦想的游戏设备的人来说,可能有一些令人失望的消息:该公司目前正专注于为工业、制造业和政府开发这项技术。尽管这项技术在这些领域有着广泛的应用,但最大的应用领域之一是培训。
“对于任何试图在 VR 内容中教授人们如何使用双手的人来说,这都是一个理想的工具,”Michaels 指出。“在学习过程中,你需要建立肌肉记忆。你需要反复练习一个动作,直到你完全掌握。只有通过真实的触摸反馈,这才能够实现。”
举例来说,HaptX 目前正在与美国陆军合作,为未来的医务人员提供培训。在虚拟战斗环境中,学员可以学习如何使用止血带、进行针剂注射等战场程序。通过 Glove GI,他们的虚拟患者能够提供比传统的橡胶模型更直观、更实用的反馈。
“如果可能的话,你不想在人体模型上进行培训,”迈克尔斯说,并补充说,“当然,你也不希望在你的同伴身上进行训练。”
其他培训领域包括指导飞行员驾驶飞机、培训外科医生进行手术,以及为技术人员提供棘手维修的指导。通过与大型语言模型人工智能的结合使用,这种模拟环境有望帮助物理治疗师等专业人士同时磨练实践和社交技能。
HaptX 正在深入探索的另一个领域是机器人技术。搭载灵巧、类人双手的机器人可以被派往对人类而言太危险、太脏或太遥远的地方。如果操纵者戴上 G1 手套,他们能够感受到机器人的触感,为他们提供更高的操作精度和沉浸感,同时确保他们的安全。实际上,HaptX 已经与 Sanctuary AI(一家专注设计通用机器人的公司)合作,推动这一应用领域的发展。
“你可以操控机器人,将你的技能传达到世界的任何地方,”迈克尔斯表示。
展望未来,HaptX 计划对其目前的开发套件进行微调,以提高其效能。他们还计划研发能够更全面融入身体感觉的技术。比如,在现实中举起物体时,我们不仅仅使用指尖,而是动用整个手臂。为了更好地感知重量,HaptX 需要找到一种向手臂提供反馈的方法,如果虚拟物体足够重或足够大,还需要向上半身提供反馈。最终,该公司的目标是找到一种方法,使整个身体沉浸在虚拟世界中,从而使培训等虚拟现实应用对用户更加实用。
“什么是真实的,什么是虚拟的?这是我们要探讨的方向,而且它将会比你想象的到来得更迅速,”迈克尔斯总结道。然而,在这个未来到来之前,令人着迷的是,即使是 HaptX 在早期阶段所实现的相对简单的触摸技术,也已经以全新的维度扩展了虚拟空间。
“当你意识到触摸我们周围世界的重要性时,你会感到惊讶,”雅各布森说。“这是一次如此深刻、有意义的经历。”
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