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这个配合 VR 头盔的电刺激技术,能让玩家摸到墙

Webmaster: ArtDesign | Time: 四月 21, 2017

现在的头戴式 VR 设备着重刺激五感中的视觉和听觉,也许最终,味觉和嗅觉也会加入,但是比它们更快一步到来的是触觉:让玩家们在游戏中与看到的物件产生物理接触,似乎更容易实现一点。

位于德国波茨坦的哈索·普拉特纳研究院,最近研发出了一款可穿戴设备,利用对肌肉进行微量电刺激(Electrical Muscle Stimulation, EMS),实现 VR 情境下墙和其他物件的模拟。

从图片来看,这个设备还在初级设计阶段,有点简陋。除了三星 Gear VR 头戴设备和动作捕捉系统外,最重要的背包里包含一个医学级的 8 通道肌肉电刺激器,线路和电极暴露在外,粘贴在试验者的手臂、肩膀等位置。当试验者在游戏里触碰某物时,它们将会向粘贴的部位输送电脉冲,形成一种“隐形的反作用力”,对二头肌、胸肌和手腕肌肉等产生影响。

刺激器通过向不同的肌肉组合发送不同时长的脉冲,以模拟不同的互动,比如当试验者按下墙壁上的一个按钮时,系统将短暂激活二头肌和手腕;当他搬起箱子时,其肩膀和三头肌将会受到较长的、持续的刺激。这就让用户可以在虚拟世界体验到各种逼真的物理效果。

在不断的试错中,研究人员发现,更短的脉冲是拟真“触碰物体”这一体验的关键,因为长时间的刺激可能会导致感受阈值升高,令效果减弱。“这个设计中用到的 EMS 脉冲时长大约为 200-300 毫秒,因为它太短了,所以你根本分辨不出来这种力量来自何方,只是你的肌肉会立刻做出反应……” 设计者之一 Pedro Lopes 说。

因为刺激的强度也很弱,所以整个过程也不会有疼痛感。

研究者认为,这个项目的潜力在于其所需要的硬件其实非常少,“所谓的硬件不过是黏在胳膊上的电极,没有外骨骼,也不需要设置很久。只要贴了几个电极,你就突然能感受墙壁、按钮、怀中抱着的物体,以及重量。”

EMS 这项技术并不新,以前一般被用于医疗领域和力量训练。当 VR 兴起后,也有人试图用它拟真物理刺激:有个叫做 TreeSense 的 VR 系统,让用户体验一棵树的生活(理论上你可以有鸟停在枝干上、被人类锯掉树枝等感受);还有个叫做 Teslasuit 的众筹项目,需要穿戴整件套装感受物理刺激。

不过 Lopes 指出,任何需要用到手套、或者依赖于机械组件的技术,实际上都抑制了感受,而非完全发挥它们,“这些点子听起来很酷,但你一旦戴上手套,你就抓不住物体,更不用说感受到正常的墙了。” 在他的设想中,用于 VR 情境的 EMS 设备,应该是一件薄薄的、无线的袖套,上面镶嵌着电极。

研究团队的下一步打算是拟真“更大的力量、更多的物理感受”——也许很快玩家就要在射击游戏中叫苦不迭了。



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