虛擬觸覺來了,用它能摸到千里之外的人 | 近未來 ?

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11-26 17:32

我們早已習慣通過互聯網聽到和看到千里之外的人,但假如能摸到呢?

任天堂的游戲主機 Switch 有一個叫做「HD 震動」的功能,當游戲里出現一些有震感的場景,例如在《星露谷物語》里鋤地,在《塞爾達傳說》里有神廟升起而地震,Switch 的手柄會根據事件的震動幅度,給予不同力度的震感,讓人更加身臨其境。

另外,iPhone 上的 Taptic Engine,也能在我們調鬧鐘的時候,通過有輕有重的震動反饋,給我們一種仿佛是在調物理上真實存在的鬧鐘的感覺。

只是,這種只有一個兩個震動馬達的觸感體驗,雖然能模擬得出輕重感,但整體來講,最終的震感反饋還是太簡單了,可模擬的場景并不多,那假如給你一堆震動馬達呢?

貼在皮膚上的「震動馬達」

據 AFP 報道,《自然》雜志發表了一項關于皮膚表面的無線觸覺反饋界面的研究,它能夠通過內部數個和硬幣差不多大小的微型震動驅動器,每個驅動器以每秒可多達 200 次的震動,細膩地模擬出與他人交互時所產生的觸覺,而不是簡單的震動這么粗暴。這就像是給皮膚戴上了一副「VR 眼鏡」,所以,也許我們可以叫它「VR 皮膚」。

▲圖片來自:nature

而且,就目前的實際產品而言,這個裝置也真的像皮膚一樣,因為研究者把這些驅動器嵌入在十分柔軟的硅樹脂里,這能減輕貼在我們皮膚上時所產生異物感,越來越像藥膏貼了。

更 awesome 的是,因為該裝置能夠直接無線供電和無線操控,連電池都省了,使用的時候并不會讓你變成 ICU 病人那樣,有很多根線連著電腦或者插著充電,直接往上一貼就 OK 了。

之所以能做到各項數碼設備都夢寐以求的無線狀態,全靠這「VR 皮膚」里的驅動器們,每個只需要 1.75 mW(毫瓦)就能如常工作,需求的功率極低,作為對比,目前商用的單個驅動器一般都得大于 100 mW。

「觸摸」虛擬

西北大學做了這么一個演示,一孩子在背上貼了這塊「AR 皮膚」之后,屏幕另一端的媽媽通過撫摸電腦屏幕,把相對應的觸覺傳遞到孩子的背部,相比于看到和聽到,來自媽媽的撫摸,或許能觸發孩子更深層次的情感,當然,也不排除是驚悚感。

▲圖片來自:美國西北大學

從這里,我們就能發散地聯想到更多的使用場景。

例如一對異地戀的情侶,想有一個大膽的想法的時候,就可以通過這一 VR 皮膚遠程手牽手增進感情。

假如把「電子皮膚」做成一件覆蓋全身的緊身衣,還可以在打《戰地》的時候,獲得身居槍林彈雨中的真實感受,再配合 VR 或者 AR 眼鏡,一個能「觸摸」到的數字世界可能真的要來了。

回想起沒多久之前才在《頭號玩家》里看到,男女主角網絡約會時,你儂我儂的虛擬觸覺傳遞,一年之后就能在現實中體驗到了,而這個仿佛夢一般的場景,又不需要像《盜夢空間》或者《刀劍神域》那樣把命都給搭進去就能體驗到了。

▲ 圖片來自:量子位

還有,除了對網絡世界意義重大,醫學用途也少不了,例如能讓義肢「擁有」觸覺,而且已經有實際案例了。

在長達八年的伊拉克戰爭中,一名叫做加勒特 · 安德森(Garrett Anderson)的士兵,因為在戰場中被手榴彈的碎片擊穿了右臂,被迫截肢到肘部。不過由于安裝上了義肢,基本的日常起居活動能力,并沒有因此出現太大的障礙。

但問題是,因為沒有觸覺,安德森沒法拿捏輕重感,例如差點就把他媽媽的手給握骨折了;而在牽著他兩個小孩的時候,也只有一邊有感覺。顯然,雖然功能性上沒有了阻礙,但在情感以及某些小細節上,依舊沒法彌補回來。

而在西北大學的研究團隊找上門來之后,安德森的這種狀況有了好轉。

▲ 圖片來自:AFP

研究團隊將觸發的裝置與義肢結合,然后把「AR 皮膚」貼在手臂上,如此一來,安德森的義肢手指所能感受到的觸覺,就會立馬傳遞給手臂的皮膚,「曲線救國」恢復觸覺。

更令人驚喜的是,在使用了一段時間之后,大腦似乎把這一模擬的、異位的觸覺,真的當成是來自義肢的,安德森感覺自己的義肢「活」了起來,而研究員美國西北大學材料科學和生物醫學教授 John A. Rogers 將這種以假亂真的情況,稱為「替代感覺」。

未來還有…….

Rogers 在接受 Deeptech 采訪時表示,登上《自然》只是這一研究的起點,不過也許會在一兩年之內進行商業化。

而接下來要著手解決的,還有震動的精細度問題和電流問題。

香港理工大學紡織及制衣學講席教授陶曉明在《自然》雜志中有講到,人體皮膚能夠分別亞毫米級別的觸覺,但現今已有的產品僅為毫米級別,使用的時候還是能感受到不足夠「高清」。所以未來還需要將其微型化到原來的十分之一到三分之一,以達到近乎完美模擬真實觸覺的效果。

▲圖片來自:AFP

此外,由于目前該裝置的每個驅動器電流高達 5 毫安,這相當容易導致機器發熱以及影響驅動器的穩定性,這也是在商用化之前亟需解決的毛病。

其實愛范兒此前就已經報道過一項用「機械手套」實現模擬觸感的技術,但那還只是局部的模擬,而且產品體型巨大,今天談到的「VR 皮膚」則更加的微型化,未來還可以通過離散化設計直接覆蓋全身,把我們整個人都帶入到虛擬世界當中。在未來再配合上 VR 、AR 設備,便能夠讓視覺、聽覺、觸覺都虛擬化,在虛擬中體驗不可能。

但問題是,在足夠輕量化之后,或許我們真的會像《盜夢空間》里的人們一樣,由于太過于真實,以至于長時間呆在虛擬現實之后,我們已經沒法分辨出哪一個才是真實,哪一個才是虛擬,然后將生命付諸給虛幻的東西。

它會是像文中提到的媽媽通過電腦撫摸孩子一樣,拉近人與人的距離,抑或是把人沉浸入虛擬世界之后,讓人更愿意與世隔絕,在完美的虛擬體驗即將到來之前,這個問題值得我們深思,畢竟太過于完美的體驗,可能并非完美。

題圖來自:澎湃

 

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