發表日期 5/1/2022, 4:41:31 PM
新智元報道
編輯:袁榭 好睏
【新智元導讀】 卡內基梅隆大學的研究者開發齣搭載在Meta Quest 2頭顯上的硬件模塊,能讓用戶在VR中體驗喝水、刷牙、和親吻的觸感。
在元宇宙熱潮初起的時候,就有愛較真的人潑冷水:「說這麼半天虛擬沉浸式體驗,難道可以在VR世界裏復現親親抱抱麼?」
還真的可以!
就在最近,卡內基梅隆大學的研究人員在元宇宙裏,把「親吻」給復現瞭。
復現元宇宙中唇舌的觸感
除瞭偶爾會振動的手持控製器,大多數消費者可以使用的普通VR設備都忽略瞭味覺、嗅覺和觸覺等感覺,而是專注於視覺和聲音。
這足以使VR體驗比幾十年前更有吸引力,但還不足以真正欺騙用戶的大腦,使其認為他眼睛看到的堪比現實體驗。
多年來,研究人員緻力於開發和改進新舊VR設備,使用戶在虛擬現實的其他感覺和視覺效果一樣真實。
其中最傑齣的,無過於來自卡內基梅隆大學人機交互研究所(又稱未來界麵小組、FIG)的研究人員開發齣瞭讓用戶在虛擬現實中感受到嘴唇、牙齒和舌頭的觸感的技術。
論文鏈接:https://drive.google.com/file/d/13q0pvCHCV7q_eQSugoFpnFolRrk-qDks/view
VR用戶的觸覺復現,可能還不足以在虛擬實境中擼貓擼狗、用手去感受虛擬貓狗身上逼真的毛發。
但體驗從虛擬飲水機喝水的觸覺,現在可就真能復現瞭。
當然,也可以感受騎車時,微風從唇上輕拂過。
以及撞箱子時碎塊打在唇齒間的感覺……
這……聽著就疼……
元宇宙接吻瞭解一下
當然,這麼有用的新技術,用來復現在VR裏刷牙喝水豈不是好浪費。
不論是誰,首先想到的都是用這個技術在VR裏復現接吻的甜蜜觸覺。研究者也不例外。
設備的工作原理,是用新增模塊中的輕薄超聲波換能器,將超聲波脈衝瞄準在用戶口腔內部和周圍的位置,通過用高能的超聲波脈衝轟擊微小顆粒,使其懸浮和移動。
如此一來,它們在用戶張開嘴時,就能在他們的嘴唇、牙齒、甚至舌頭上創造齣觸摸的感覺。
這樣一來,不僅能在唇齒間復現簡單觸感。通過硬件操控代碼的編程改動,超聲脈衝可以被編定為各種特定模式。
如此就能可以重現物體滑過、掠過嘴唇的感覺,或俯身從虛擬飲水機中喝水時、虛擬水流噴濺在口中的持續振動。
自然,也包括親吻時情侶間唇舌互動的各種觸覺體驗。
很多人看到瞭商機:FIG的技術要是商用落地的話,世界上首個能遠程虛擬復刻接吻的元宇宙硬件設備就誕生瞭。
要是再配備上其他硬件和技術,咳咳,隻有想不到沒有做不到,潛力充沛,商機無限,一片藍海啊…………
想到這點的,不止正在搓手賤笑的中年編輯,網友們也紛紛聯想。
「即將以XXX版齣街。」
不過最打動人的還是這位網友的天問:
「這技術是很瞭不起啦,但是對我們這種常年單身、十年八年沒親吻過真人的用戶,有沒有人能用我們可以理解的話語描述下現實狀態中的接吻觸感?」
這位用戶說得就更傷心:「我猜,VR頭顯復現的接吻感受,會是一種讓人無法承受的孤獨感吧。」
不過,如果你是在玩恐怖遊戲的時候戴上,體驗可能就太「剋」瞭。
這套設備可以讓你同時體驗大蜘蛛撲臉、黏液從臉上流進嘴裏的視覺和觸覺。
負責實驗的妹子正走著,然後一隻「抱臉蟲」毫無徵兆地就撲瞭過來,瘋狂地和你的嘴唇「交互」……
另外一個參與測試的大哥錶示,效果太過真實,以至於他在現實中狂抽自己臉,要把這蜘蛛給扇掉……
效果拔群
以前的研究在「復刻」VR場景時,通常會使用真實的物理接觸。
比如把一個機械臂直接捅你嘴裏,或者是用加熱絲來産生熱量、風扇來模擬氣流。
顯然,這些方法能夠實現的功能不多,而且延遲很高。
可能你都走齣去好幾步瞭,機械臂還沒繞完一圈。
CMU的研究人員們則另闢蹊徑。
他們在VR頭顯的底部,安裝瞭一個定製的PCB,上麵有64個40kHz超聲波傳感器,可以以45°的角度麵嚮用戶的嘴部。
整個陣列的尺寸為17.9x10.6x1.5cm,重量達到瞭107g。整體而言還是比較輕薄的,但還是比Oculus Quest 2的676剋質量增加瞭15.8%,厚度為15毫米,使設備的總高度增加瞭約16.5%。
接下來,研究人員將陣列通過帶狀電纜連接到Ultraino驅動闆,並用IX4427N集成電路芯片對其進行瞭升級。隨後再配上Arduino Mega,並用Ultraino DriverMEGA固件刷機。
如此一來就可以獨立控製所有64個傳感器,時間步長分辨率為2.5us,相當於40kHz時的/5相位分辨率,模擬節點位置精度為0.9mm。
軟件方麵,研究人員選擇在Unity中進行開發。
利用虛擬物體和耳機的已知位置,也包括超聲波陣列的幾何形狀,就可以在必要的三維位置創造齣觸覺效果。之後,經過計算得齣的「發射方案」會以10Hz的速度傳遞給Arduino。
雖然這些數據是通過USB傳輸的,但它仍然比Oculus Quest 2上渲染的視覺效果平均「快」2ms(這在時間上足夠接近,可以被認為是同步的)。
不過,現階段方案並不算完美。
研究人員目前隻能為距離嘴唇最近的物體産生觸覺,並不能實現多節點觸覺。
好在,用戶通常隻會把一個物體放到嘴邊(例如拿起杯子喝水)。
場景中使用的觸覺參數
效果嘛,簡而言之就是――大受歡迎!
也許這個結果並不是那麼令人驚訝,畢竟觸覺提高瞭真實感和沉浸感。
尤其是觸覺可以提供用戶視野之外的VR事件信息,極大增強瞭用戶的體驗。
當然,研究人員並沒有止步於此。
下一代的升級版已經在研發之中瞭。
參考資料:
https://futurism.com/the-byte/invent-vr-device-kissing-simulation-haptics
https://gizmodo.com/vr-researches-simulate-kisses-with-ultrasonic-transduce-1848849489
https://www.youtube.com/watch?v=3q6dZQfV1x8
https://drive.google.com/file/d/13q0pvCHCV7q_eQSugoFpnFolRrk-qDks/view
搜索
復製