虛擬現(xiàn)實(shí)手套系統(tǒng)在數(shù)字領(lǐng)域初具規(guī)模

新聞中出現(xiàn)了一款專注于與虛擬對(duì)象交互的用戶體驗(yàn)的手套。這種虛擬現(xiàn)實(shí)手套是一篇研究論文的主題。研究人員在他們的論文《軟虛擬現(xiàn)實(shí)手套系統(tǒng)的氣動(dòng)執(zhí)行器和柔性壓電傳感器》中詳細(xì)描述了他們的虛擬現(xiàn)實(shí)手套。

不，這不是第一次研究人員能夠重現(xiàn)紋理，但這一嘗試值得注意。正如natureasia.com指出的那樣，手套系統(tǒng)可以讓佩戴者操縱一只虛擬的手，在虛擬現(xiàn)實(shí)中拿起一個(gè)物體并感覺它的形狀。

比爾·安德魯斯(Bill Andrews)在探索(Discover)的D-brief博客上研究了這種手套的(1)傳感器和(2)執(zhí)行器的特性。安德魯斯說(shuō)，韓國(guó)團(tuán)隊(duì)把它設(shè)計(jì)成一只手套，用來(lái)在數(shù)字世界里操縱一只虛擬的手。

安德魯斯說(shuō)，這種傳感器使用的是壓電技術(shù)材料，當(dāng)受到擠壓時(shí)，這種材料就會(huì)產(chǎn)生電荷。“將手套與它們連在一起，手指的每一次彎曲和輕彈都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)可測(cè)量的電脈沖，該軟件可以將其轉(zhuǎn)化為虛擬手的指令?！?作者描述了手指運(yùn)動(dòng)“通過(guò)附加的柔性壓電傳感器檢測(cè)到，并通過(guò)藍(lán)牙傳輸?shù)教摂M空間，與虛擬手進(jìn)行連接?！?

傳感器安裝在拇指、食指和中指上。作者寫道，“手套上總共有11個(gè)傳感器，用硅膠膠來(lái)檢測(cè)拇指、食指和中指的運(yùn)動(dòng)?！?/p>

手套里的驅(qū)動(dòng)器很有趣——每個(gè)驅(qū)動(dòng)器都是“一個(gè)扁平的小氣泡，包裹在薄薄的硅膠皮膚里，”安德魯斯寫道。那么，這些泡沫有什么用呢?“通過(guò)電流改變硅樹脂的形狀，研究人員可以迫使里面的空氣進(jìn)入一個(gè)更緊密的空間。”改變信號(hào)改變了氣泡的高度?！?/p>

手套的指尖上有氣泡，使用者的手“就會(huì)被欺騙，以為自己在觸摸或拿著什么東西?！?/p>

《科學(xué)》雜志的伊娃·弗雷德里克說(shuō)，包括電池和電路在內(nèi)，整個(gè)裝置的重量和一個(gè)中等大小的蘋果差不多。

如何測(cè)試:作者們將注意力集中在一個(gè)電腦棋盤上的虛擬騎士身上，以測(cè)試他們的虛擬現(xiàn)實(shí)手套。安德魯斯說(shuō)，驅(qū)動(dòng)器通過(guò)適當(dāng)?shù)財(cái)U(kuò)展到真實(shí)的指尖來(lái)模擬物理尺寸。

研究人員可以拿起騎士并握住它。

至于該系統(tǒng)是如何作為一個(gè)全硬件手套、傳感器、執(zhí)行器、接口板以及witih軟件一起工作的呢?

當(dāng)戴手套的人用手拿起物體時(shí)，手套里的傳感器會(huì)檢測(cè)到手指的運(yùn)動(dòng)。來(lái)自傳感器的數(shù)據(jù)通過(guò)藍(lán)牙傳輸?shù)揭粋€(gè)軟件程序，該程序在屏幕上重現(xiàn)虛擬手的相應(yīng)動(dòng)作。

握住虛擬物體會(huì)激活一組由作者開發(fā)的軟硅樹脂致動(dòng)器。執(zhí)行器從虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中接收到一個(gè)信號(hào)，這個(gè)信號(hào)會(huì)使它們內(nèi)部的空氣移動(dòng)并膨脹它們中心的硅樹脂。用戶的指尖可以感知膨脹硅膠的壓力，就好像他們?cè)谟|摸虛擬物體一樣，讓他們感覺它的形狀，拿起它，并在虛擬現(xiàn)實(shí)中握住它?！?/p>

總的來(lái)說(shuō)，安德魯斯在D-brief博客上說(shuō)，“這不僅是電子游戲和新奇玩具的進(jìn)步，也是更嚴(yán)肅的技術(shù)進(jìn)步?！?/p>

“不管它是讓學(xué)習(xí)軟件更有沉浸感，還是讓虛擬科學(xué)實(shí)驗(yàn)提供更多信息，甚至只是讓電子游戲更逼真，這種VR手套都可能是未來(lái)愚弄我們大腦的首選方式。