3D屏幕和你的觸摸交互:3D觸覺反饋觸摸屏

    對于用慣了實體鍵盤的人們來說，智能手機上的虛擬鍵盤總是無法營造出與前者相同的使用體驗。人們在輸入特定內(nèi)容時，總是希望能得到一定的“反饋”，以幫助確認或校準(zhǔn)點擊的字符。不過日前微軟演示的一項新技術(shù)似乎能夠為人們帶來虛擬鍵盤的物理反饋效果。

    據(jù)BBC科技頻道報道，微軟日前在TechFest 2013上揭示了一項叫新的3D顯示技術(shù)（Actuated 3-D Display with Haptic Feedback），能夠讓3D顯示屏為用戶帶來實際的物理反饋效果。這種效果會根據(jù)屏幕上物體的種類有所變化，比如軟硬度等。

    如下圖所示，屏幕中有杯子、皮球等物體；而當(dāng)演示人員用手指觸碰屏幕時，每樣物體都會根據(jù)其在現(xiàn)實世界中具備的物理屬性為其帶來相應(yīng)的物理反饋，比如皮球的特征是觸感較為有彈性。

    不僅會有物理反饋，屏幕中的物體也會根據(jù)用戶觸摸的力度大小發(fā)生形變。這是通過屏幕表面的傳感器計算出的力度數(shù)值，然后再賦給虛擬物體所產(chǎn)生的視覺效果。在這個二維屏幕的背部，有一個機械手臂能夠在一維方向上與使用者的手指實施力的相互作用。

    對于這項技術(shù)的可能的應(yīng)用范圍，微軟首先給出了醫(yī)療方面的案例。比如，醫(yī)生可以借助這項物理反饋技術(shù)對患者的腦部做診斷，以判斷腫瘤等病變組織的位置等。

    在下圖的演示中，演示人員用手指觸碰著一幅核磁共振圖像。這樣，患者的大腦部位就會為醫(yī)生帶來十分擬真的物理感受，如同由醫(yī)生親手在“抓碰”人的大腦一樣。         

    “當(dāng)你用手指觸摸屏幕時，傳感器的數(shù)據(jù)會跟立體畫面融合（以計算出相應(yīng)的形變）。如果我們把這種融合的力度調(diào)教準(zhǔn)確，并且持續(xù)更新視覺效果，以讓虛擬的物體對你的手指有深度的感知，則這樣對于人的大腦來說就足以獲得真實的無力反饋了�！蔽④浉呒壯芯繂TMichael Pahud說道。

    目前觸覺技術(shù)（Haptic Tech）已經(jīng)并不稀奇，許多智能機甚至都具備了屏幕的物理凸起功能。比如由Tactus公司開發(fā)的可以發(fā)生物理凸起形變的屏幕，當(dāng)用戶用鍵盤輸入內(nèi)容時，對應(yīng)鍵盤上每個鍵位的部位就會凸起，使用的體驗就好比一個真實的鍵盤。

    但像是微軟這樣在3D顯示屏幕的基礎(chǔ)上添加物理觸感的技術(shù)還是第一次出現(xiàn)。它的原理跟Tactus有所不同，后者是通過提供實實在在的物理存在帶來物理反饋；而微軟的理念則是把屏幕做成一個“活”的機體，讓它能夠根據(jù)顯示的內(nèi)容與使用者進行“力的作用”的互動。

    此外，游戲也是這項技術(shù)一個比較光明的應(yīng)用前景。也許用PC或主機玩的FPS、RPG等游戲先天不能與之配合，但想想《植物大戰(zhàn)僵尸》等平板電腦游戲如果能與物理反饋技術(shù)結(jié)合將會使多么驚奇的游戲體驗。

    以下是該技術(shù)的原理圖示：