近日美國(guó)Meta公司(前身Facebook)首次對(duì)外展示了其秘密研發(fā)了七年的項(xiàng)目“氣動(dòng)觸覺(jué)手套”,為元宇宙提供觸感交互。這種觸覺(jué)手套可以通過(guò)氣囊讓用戶體驗(yàn)到抓取虛擬物體時(shí)的真實(shí)觸感。這款手套不僅可以準(zhǔn)確地將佩戴者的手部動(dòng)作反饋給計(jì)算機(jī),而且還能在虛擬世界中再現(xiàn)現(xiàn)實(shí)生活中的一系列觸覺(jué)感覺(jué),包括模擬人手撫摸材質(zhì)紋理的感覺(jué)、壓力反饋以及振動(dòng)反饋。
目前該觸覺(jué)手套看起來(lái)相當(dāng)笨重,這表其研發(fā)工作還處于早期階段。隨著在未來(lái)該觸覺(jué)手套變得更加實(shí)用,Meta 會(huì)對(duì)外銷售該產(chǎn)品,允許用戶將該觸覺(jué)手套與用戶的 VR 頭顯或 AR 眼鏡配對(duì)。Meta 表示,該觸覺(jué)手套將改變用戶的混合現(xiàn)實(shí)體驗(yàn),使其更具沉浸感。
Meta 還表示,公司在過(guò)去七年里一直在研發(fā)觸覺(jué)手套,想研發(fā)觸覺(jué)手套必須先開(kāi)發(fā)新的技術(shù)和學(xué)科,Meta 同時(shí)還舉了以下幾個(gè)例子,來(lái)解釋是如何創(chuàng)新的。
感知科學(xué):由于目前的技術(shù)無(wú)法在 VR 中完全重現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界的物理學(xué),所以要探索將聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)和觸覺(jué)反饋結(jié)合起來(lái)的想法,比如說(shuō)服佩戴者的感知系統(tǒng)感受到物體的重量。
軟體機(jī)器人技術(shù):現(xiàn)有的機(jī)械執(zhí)行器會(huì)產(chǎn)生過(guò)多的熱量,這樣的手套不可能在長(zhǎng)時(shí)間的佩戴下保持舒適。為了解決這個(gè)問(wèn)題,Meta 正在創(chuàng)造新的軟體執(zhí)行器,在觸覺(jué)手套上布滿微小且柔軟的馬達(dá),各個(gè)馬達(dá)之間協(xié)同運(yùn)動(dòng),為佩戴者的手提供觸覺(jué)反饋。
微流控處理器:Meata 正在研發(fā)世界上第一個(gè)高速微流控處理器,該處理器為一個(gè)小型的微流控芯片,可以控制移動(dòng)推桿的氣流,意味著我們可以在手套上安裝更多的執(zhí)行器。
手部追蹤:即使有了控制氣流的方法,整個(gè)系統(tǒng)也需要知道在何時(shí)何地為用戶提供正確的感覺(jué)反饋。Meta 正在研發(fā)手部追蹤技術(shù),可以準(zhǔn)確識(shí)別用戶手在虛擬場(chǎng)景中的位置,并且檢測(cè)用戶的手是否與虛擬物體接觸,以及用戶的手如何與虛擬物體互動(dòng)。
觸覺(jué)渲染:Meta 的觸覺(jué)渲染器會(huì)對(duì)用戶手的位置以及手接觸到虛擬物體的屬性(如紋理、重量和硬度)進(jìn)行判斷理解,并對(duì)觸覺(jué)手套上的執(zhí)行器發(fā)送精確的指令。
在開(kāi)發(fā)元宇宙的道路上存在著諸多挑戰(zhàn),其中之一就是在元宇宙中模擬觸覺(jué)。隨著信息技術(shù)的迭代,人類的五感(視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)、味覺(jué)、感覺(jué))將被逐一的數(shù)字化,信息的維度也在逐步增加,使得數(shù)字內(nèi)容不斷的逼近現(xiàn)實(shí)的感官體驗(yàn),更具有真實(shí)沉浸感。元宇宙建立虛擬世界與現(xiàn)實(shí)世界的連接交互,需要大量傳感器、智能終端等物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備去實(shí)時(shí)采集和處理數(shù)據(jù)。近年來(lái)觸覺(jué)傳感器在全球市場(chǎng)中保持著持續(xù)上升的趨勢(shì),隨著互聯(lián)網(wǎng)、元宇宙等新興產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,觸覺(jué)傳感器產(chǎn)業(yè)有望迎來(lái)了巨大的發(fā)展契機(jī)。