虚拟现实技术VR启示录触觉手套揭秘7年探索之旅

虚拟现实技术VR新纪元：触觉手套，揭秘7年探索之旅

在Meta（Facebook）的Facebook Reality Labs（RL）实验室，一支由研究员、工程师、设计师们组成的团队致力于长期的人机交互探索，他们的目标是为未来10～15年的数字世界创造新的“无摩擦”交互技术。经过七年的攻艰，这支团队终于成功研发了一种革命性的触觉手套，让用户在虚拟世界中体验到真实的触感。

这项人机交互方案结合了软体机器人、微流体、手部追踪和触觉渲染与感知科学等多方面知识。首先，为了提供真实的触感，每支触觉手套都需要上百个可伸缩、活动的小型执行器（微型电机），以一种让佩戴者感觉像在接触虚拟物体的方式协同移动。然而，由于机械制动器会产生过多热量，无法舒适地佩戴一整天，而且它们太大、太贵并且非常耗电，因此团队转向软体机器人与微流体这个新兴领域。这类技术通常用于假肢与PoCket诊断设备。在两年的时间里，他们取得了巨大的进展。

为了控制这些新的软体制动器，团队正在构建世界上第一个高速微流体处理器——一枚安装在手套上的非常小的微型流体芯片，它能通过高速阀门何时以及在多远处进行开关来控制移动制动器的气流。此外，还有“触觉渲染”的问题，即系统需要知道何时何地提供正确的感觉。这需要先进的手部追踪技术，让计算机能够准确地知道手在虚拟场景中的位置，无论是否与虚拟对象接触，以及如何进行交互。

此外，该项目还面临着将听觉、视觉和触觉反馈结合起来的问题，以模拟真实物理觅摸。虽然touch hand gloves可以提供一定程度的觅摸反馈，但不能完美实现闭合或阻止穿透虚拟桌面等情况。因此，他们开始转向感知科学与多感官整合，以研究人类感官如何协同工作以建立对世界理解。

经过七年的努力，这项人机交互方案最终告一段落，为元宇宙解决了核心挑战之一：如何接近和操控虚拟物质。在未来的数字世界中，这种新型的人机交互将彻底改变我们的使用习惯，并为各种行业带来革命性变化。