不久就能在元宇宙中親吻?VR頭顯設備可以模擬唇齒觸感了

2022年05月02日20:48

  澎湃新聞記者 邵文

  用VR模擬喝水、吸煙、刷牙?這些都被CMU的研究人員實現了。

  “嘴部在觸覺敏感度方面僅次於指尖,位列第二,這就為創造非常精細的觸覺效果提供了機會。”近日,在人機界面(ACM CHI)會議上,卡內基梅隆大學(Carnegie Mellon University ,CMU)人機交互研究所的研究員展示了不接觸唇部即可產生唇齒觸覺的VR設備。

  該設備由一個薄而緊湊的超聲波換能器波束形成陣列組成,可以安裝在虛擬現實頭戴設備的底部。

  超聲波換能器將聲能聚焦在佩戴者的嘴上,它們會觸發不同類型的效果,如滑動、點脈衝或持續振動。使用者會在他們的嘴唇、舌頭或牙齒上感受到這些超聲波效應。研究人員表示,這些口腔觸覺可以帶來新的有趣的虛擬現實體驗,比如用來模擬VR用戶嘴唇上的水或咖啡等虛擬液體,甚至可以用來模擬“吸”一支虛擬香菸的感覺。

  除了娛樂價值之外,還有人設想,這樣的應用程序可能具有醫療益處,比如可以幫助人們戒菸的虛擬戒菸療法。由於研究的性質,科學家們其實避免提及任何親吻的可能性,雖然從技術看確實非常相關。

  研究小組表示,嘴部觸覺創新可用於在虛擬現實中模擬逆風或雨水拍打臉部的感覺,這種觸覺模擬可以從根本上提高VR環境中的沉浸感。

  在展示片中,研究人員讓體驗者“進入”幽暗的森林,體驗蜘蛛“跳到”唇上(隨機脈衝的模擬)。在用戶用信號槍射擊蜘蛛後,用戶即會感到粘液飛濺(通過更高頻率的嘴巴上的隨機脈衝來模擬)。

  研究人員寫道,“重要的是,所有組件都集成到耳機中,這意味著用戶無需佩戴額外的配件,也無需在房間內放置任何外部基礎設施。”這是一個重要的進步,修改後的頭戴裝置不再需要像以前一樣在用戶的嘴巴附近放置設備。在VR頭顯底部安裝的64個40kHz超聲波傳感器陣列,尺寸為17.9x10.6x1.5cm,重量為107g,存在感較之前的方式降低許多。

  對參與者的研究發現,口腔觸覺大大增加了沉浸感,並為大多數人提供更好的臨場感。但也有用戶反映,用超聲波模擬水在認知上是不協調的。

  “儘管觸覺效果很有趣並且位置很好,但感覺本身並不一定符合我的期望,”用戶說。研究人員在論文中承認,他們的系統從根本上是有限的,因為僅靠振動不足以模擬嘴巴的感覺。儘管如此,參與者在很大程度上更喜歡有嘴部觸覺而不是根本沒有。

  目前,該團隊正在努力使設計更小、更輕。鑒於需要做更多的工作,這項技術可能需要一段時間才能進入市場。

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