在虛擬現(xiàn)實(VR)技術(shù)日益成熟的今天,玩家和內(nèi)容創(chuàng)作者對于沉浸感的追求愈發(fā)強烈。盡管當(dāng)前的VR體驗已經(jīng)能夠提供相當(dāng)程度的視覺和聽覺享受,但在觸覺反饋方面,依舊存在明顯的短板。想象一下,如果在虛擬世界中,你不僅能夠“看見”精美的紋理,還能“觸摸”到它們,甚至感受到手指滑過細(xì)膩織物的微妙觸感,那將是怎樣一種震撼的體驗。
近日,美國西北大學(xué)的一項研究正在將這一夢想變?yōu)楝F(xiàn)實。該校的研究人員正在開發(fā)一款革命性的可穿戴設(shè)備,旨在填補VR觸覺反饋的空白。這款設(shè)備小巧輕盈,僅指尖大小,卻不再僅僅依賴于皮膚上的簡單振動,而是采用了更為先進的技術(shù),以提供更豐富、更真實的觸覺體驗。
該項目的負(fù)責(zé)人、材料科學(xué)與工程教授約翰?A?羅杰斯介紹稱,傳統(tǒng)的觸覺致動器大多只是簡單地對皮膚施加壓力,但皮膚的觸覺感知機制遠(yuǎn)比這復(fù)雜得多。他們研發(fā)了一種全新的微型致動器,能夠向任意方向推動皮膚,甚至同時施加多向作用。通過這款致動器,研究人員可以以完全可編程的方式,精細(xì)地控制復(fù)雜的觸覺體驗。
這款設(shè)備融合了新型全自由度致動器、藍(lán)牙連接、加速度計以及微型電池等先進技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)無線模擬多種觸覺體驗,包括振動、拉伸、壓力、滑動和扭轉(zhuǎn)等。它還能夠組合不同的觸感,并調(diào)整作用速度,從而提供更加逼真的反饋。更重要的是,這款致動器可以沿著皮膚的任意方向移動,激活多種機械感受器,當(dāng)多個致動器排列成陣列時,能夠模擬出更為豐富的觸覺效果。
該設(shè)備的核心機制在于一個微型磁鐵,它被固定在連接電池的線圈上。當(dāng)電流通過線圈時,會產(chǎn)生磁場,從而推動、拉動或旋轉(zhuǎn)磁鐵。通過多個這樣的致動器組合,就可以模擬出各種觸覺體驗。設(shè)備的佩戴位置也會對觸覺反饋產(chǎn)生影響。例如,當(dāng)設(shè)備安裝在手背或指尖時,加速度計能夠感知用戶的運動方向和速度,使系統(tǒng)能夠進行更精準(zhǔn)的運動跟蹤,從而增強真實感。
除了增強VR的沉浸感外,這款設(shè)備在其他領(lǐng)域也展現(xiàn)出了巨大的應(yīng)用潛力。羅杰斯舉例說,未來在線選購服裝或面料時,用戶或許能夠通過這款設(shè)備“摸”到材質(zhì)的質(zhì)感。比如,當(dāng)你用手指觸摸絲綢時,由于它的摩擦力較小,滑動速度會比燈芯絨或粗麻布更快。這種觸感反饋將極大地提升在線購物的體驗。
這款設(shè)備還能夠?qū)⒁魳返穆曇艮D(zhuǎn)化為物理觸感,讓用戶通過可穿戴設(shè)備感知到音調(diào)和樂器的不同振動方向。這一功能不僅為音樂愛好者提供了全新的聽覺體驗,也為視障人士等特定群體提供了更為豐富的沉浸式媒體體驗。他們可以通過這款設(shè)備更好地識別環(huán)境,享受音樂帶來的樂趣。
據(jù)悉,相關(guān)研究論文即將在最新一期的《Science》雜志上發(fā)表。這一研究成果的發(fā)布,無疑將為VR技術(shù)的發(fā)展注入新的活力,推動其向更加真實、更加沉浸的方向發(fā)展。