进入元宇宙的触觉手套出现了!Meta打造出了《一级玩家》中触觉手套 

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2021-11-20 19:41:36
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[b]进入元宇宙的触觉手套出现了!Meta打造出了《一级玩家》中触觉手套的原型[/b]



大数据文摘 发表於 2021年11月19日 13:00 2021-11-19  收藏此文






在Meta之前,许多玩家都想做出真正通往虚拟世界的「触手」,它不仅是VR眼镜,还有更加真实感的、超越视觉与聽觉的新方式:触觉回馈手套!



从今年3月开始,Meta(原来的Facebook)的实境实验室 (RL) 就开始了触觉感知手套的新专案,直到昨天,Meta正式推出触觉感知手套,并分享了关於软体机器人、微流控处理器、手部追踪、触觉算绘和感知科学方面的工作进展。

这款吊足了8个月胃口的触觉手套到底什么样?是否如他们所说,「这将是2030年的人与世界无接触式互动的未来技术」?

Meta表示,目前这款手套可以在虚拟世界中再现现实生活中的一系列触觉感觉,包括模拟人手抚摸材质纹理的感觉、压力回馈以及振动回馈。

在展示图中,可以看到这个手套设置了4条气囊垫,每条约有15个,沿手指呈脊狀分布。背部有白色的传感器,可追踪手指在空间中的移动情况。并且手套内外唡侧也设置了多个传感器,可动态捕捉佩戴者的手指弯曲狀态。



当戴上手套进入VR或AR体验时,一个複杂的控制系统会调整气囊的充气水準,在手上的不同部位产生不同的压力。比如,如果你用指尖触摸一个虚拟物体,会感到物体压迫手部皮肤,而如果你握著一个虚拟物体,手指的驱动器就会变硬,产生一种阻力感。这些感觉与视觉和聽觉感知共同作用,进而产生身体与虚拟物体接触的「错觉」。

这项技术到底新奇在何处?作为元宇宙的「一级玩家」,Meta的技术与其他玩家有何不同?

用触觉手套「触摸」数位世界 



如何增犟人与虚拟世界的联系?

Reality Labs 的负责人Sean Keller 说,他们一直在推进关於AR/VR 互动和感知输入输出的研究,为下一个运算时代构建传播介面:即推动跨触觉、肌电图输入、软性机器人、设计、感知科学、应用机器学习等领域的研究。

自2014年收购Oculus VR公司以来,7年时间里,Meta的实境实验室(Reality Labs)一直在开发虚拟遊戏环境,同时也在开发更加适合遊戏环境的可穿戴设备。

最初是在Quest 上建立手部追踪,进而操纵虚拟物体,但在实际体验中并没有建立手部感觉。

在 2015 年,实验室又开发了第一个触觉原型:一根具有执行器的手指,但劣势明显,缺少整体的手部感知。

在今年3月,实验室又推出手腕腕带,透过手部肌电(electromyography, EMG)感测器平移电机神经讯号,将手腕到手的动作指令转化为数位指令,进而动态化地适应虚拟环境。这项技术大大推进了感知输入的研究进程,但在感知互动上,腕部感知也对更加系统的「抓」、「握」等力度感知绕道而走。



而且,从众多进场的玩家来看,模拟触摸并非新研究,比如将 VR 与控制器振动结合起来,也能让人们感觉像在触摸物体。许多公司都在研究可穿戴设备,既可以追踪使用者手部动作,也可以提供触觉,比如温度感知。但这并不是Meta实境实验室的首要目标。

随著众玩家的介入,非核心技术一定会在第一时间让短视玩家的技术壁垒荡然无存。能複刻现实世界的触觉感知才能掘出一条技术护城河。

目前触觉手套解决的就是全方位触觉感知的问题。

最开始,为了提供逼真的触感,触觉手套需要在整个手上安装数百个执行器(微型电机),让佩戴者的手部运动与触摸虚拟物体时能够协同反应。但是过多的的机械执行器会产生过多的热量,既不舒适又太大、太硬、太贵太耗电。

那是否可以用柔软、柔韧的驱动器代替机械驱动器?如果驱动器可以根据佩戴者的动作改变形狀,就可以假设执行器根本不存在,与手部融为一体。

新技术就採用了更加新颖的软体机器人,用微型气囊取代了笨重的机电元件。这种柔软、轻便的触觉手套,最明显的优势是解决了外部器件过於异化的问题,同时还明显提高了 AR/VR 中双向互动问题:説明电脑準确理解和反映佩戴者的手部动作,并为佩戴者再现一系列複杂、细微的感觉,例如压力、纹理和振动来创造用手感受虚拟物体的效果。

为了控制这些新的软执行器,他们正在构建世界上第一个高速微流体处理器:手套上的微型微流体晶片,透过告诉阀门何时开关,进而控制执行器的气流。

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