在虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)日益成熟的今天，玩家和內(nèi)容創(chuàng)作者對(duì)于沉浸感的追求愈發(fā)強(qiáng)烈。盡管當(dāng)前的VR體驗(yàn)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(yàn)。
近日，美國(guó)西北大學(xué)的一項(xiàng)研究正在將這一夢(mèng)想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。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(bǔ)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(jiǎn)單振動(dòng)，而是采用了更為先進(jìn)的技術(shù)，以提供更豐富、更真實(shí)的觸覺體驗(yàn)。
該項(xiàng)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(dòng)器大多只是簡(jiǎn)單地對(duì)皮膚施加壓力，但皮膚的觸覺感知機(jī)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(dòng)器，能夠向任意方向推動(dòng)皮膚，甚至同時(shí)施加多向作用。通過這款致動(dòng)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(yàn)。
這款設(shè)備融合了新型全自由度致動(dòng)器、藍(lán)牙連接、加速度計(jì)以及微型電池等先進(jìn)技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)無線模擬多種觸覺體驗(yàn)，包括振動(dòng)、拉伸、壓力、滑動(dòng)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(dòng)器可以沿著皮膚的任意方向移動(dòng)，激活多種機(jī)械感受器，當(dāng)多個(gè)致動(dòng)器排列成陣列時(shí)，能夠模擬出更為豐富的觸覺效果。
該設(shè)備的核心機(jī)制在于一個(gè)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(shí)，會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，從而推動(dòng)、拉動(dòng)或旋轉(zhuǎn)磁鐵。通過多個(gè)這樣的致動(dòng)器組合，就可以模擬出各種觸覺體驗(yàn)。設(shè)備的佩戴位置也會(huì)對(duì)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(shí)，加速度計(jì)能夠感知用戶的運(yùn)動(dòng)方向和速度，使系統(tǒng)能夠進(jìn)行更精準(zhǔn)的運(yùn)動(dòng)跟蹤，從而增強(qiáng)真實(shí)感。
除了增強(qiáng)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(gòu)服裝或面料時(shí)，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(shí)，由于它的摩擦力較小，滑動(dòng)速度會(huì)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(gòu)物的體驗(yàn)。
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(dòng)方向。這一功能不僅為音樂愛好者提供了全新的聽覺體驗(yàn)，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(yàn)。他們可以通過這款設(shè)備更好地識(shí)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(dòng)其向更加真實(shí)、更加沉浸的方向發(fā)展。
