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Image credit: Hasso-Plattner Institute

科学家利用「肌肉电刺激」模拟出虚拟现实里墙的体感反馈

让你「感觉」摸到了虚拟物件。

Ross Wang
2017 年 4 月 18 日, 傍晚 08:04
Hasso-Plattner Institute
Matrix 骇客任务世界里的「虚拟现实」相比,现阶段的 VR 体感内容都还相差甚远(电影里的牛排好像不错啊啊啊),不过其实相关领域的专家都有在努力,希望能带给你尽可能接近真实的体验。有一群来自德国 Hasso-Plattner-Institut 研究所科学家,就想到了利用常用于复健或训练的「EMS 肌肉电刺激(electrical muscle stimulation)」,来做为模拟 VR 体验中的体感反馈用途,希望能借此达到尽可能模拟身理知觉的效果。

他们在体验者的左右手臂,黏上了数个不会伤人体的医疗级 EMS 模拟器触发器,设备主机则是放在了薄型背包之中。VR 体验的部分则是通过特制款的三星 Gear VR 眼镜,搭配同样额外黏上了灰色定位球的手套,然后以 USB 连接。开发者表示,这样的进阶 VR 体验的潜力在所仅需要很基础的硬件即可实现。



随着体验开始,使用者手臂上的 EMS 会随着摸到或提起虚拟实境中的物件,而自动电击肌肉形成对应的体感回馈 -- 虽然视频可能看不太出来效果,但有做过电疗的朋友应该不会对那种「被动」的感觉太陌生。通过这样的技术,VR 体验者会觉得似乎真的有在出力抵抗推动物件的阻力。要能模拟到接近真实其实并不容易,一开始开发团队在测试力道的时候,就只是单纯地希望能阻止体验者把手穿过虚拟世界里的墙壁,但根据意见回馈,会认为仅仅是这样其实感觉就像是被磁力拉扯而已,并不太真实。所以又费了好一番功夫来进行各式调整。

最终,他们开发出了两种不同的模拟情境。其一,是在特定距离(10cm)下切断 EMS 对肌肉的刺激,让人可以体验到类似触摸可穿透的柔软物件的模拟体感。另一个则是通过短暂的 EMS 脉冲,来让体验者感受到手被往后推的感觉,这个就被用来模拟触摸墙面或者是移动物品的感觉。讲起来其实这样的技术并非太创新的尝试了,至少已知已有 Teslasuit 这样的体感衣产品。不过 Hasso-Plattner-Institut 的开发团队则是认为,他们的技术应该可以更低调地与一般衣物整合。下个阶段,他们则是想要挑战更强的力道与更好的体感表现。