陳根:新型全息投影,拍虛擬籃球觸感宛若真球_風聞
陈根-知名科技作家为你解读科技与生活的方方面面。2021-09-05 10:09
文|陳根
在 1977 年的科幻大片《星球大戰》裏,萊婭公主利用全息投影技術,向盧克天行者和歐比旺發出求救信息。其它幾部續集裏,機器人 R2-D2 提供的全息影像也沒太大改變,本質上只能用來觀看。
隨着科技的進步,全息投影不僅能看還能互動。互動全息投影利用紅外線感應器對人體的身體動作進行捕捉,再利用應用服務器完成系統分析,進而在全息投影畫面上形成適當的動作反饋,產生嚴密細緻的交互效果。
近日,英國格拉斯哥大學的科學家們開發出一種能摸到的新型全息投影,拍虛擬籃球觸感宛如真球。並且其不需要可穿戴或手持外圍設備,比傳統的VR/AR系統更加輕便。
首先,研究團隊打造了一個帶有氣動觸覺反饋設備的偽全息投影。其主要由偽全息顯示、手勢識別模塊和觸覺反饋設備三個模塊構成。這些組件被連接到主計算機,並通過基於Unity平台的內部構建程序進行控制。
然後,研究人員通過提供觸覺反饋來提供更真實的交互感。觸覺反饋設備名為Aerohaptics,當用户操縱虛擬物體時,該設備使用指向用户手上的加壓空氣噴射,來複制觸摸感覺,同時它還提供位置和強度控制,以適應各種交互場景。

在手部標誌選擇模式下,算法可以準確地提供氣動觸覺反饋給不同的手部標誌。而壓力基於3D虛擬成像的拓撲,可以與用户手的運動進行交互,Arduino控制器單元則將手指速度值直接映射到壓力調製單元,使用户感覺像觸碰到一個真實存在的東西。
當研究團隊進行觸覺反饋傳遞的定位控制,以及可調觸覺反饋強度的實驗時,用户的手離空氣噴嘴越來越近或越來越遠,觸覺反饋的強度保持不變;當用户試圖迅速猛拍虛擬籃球,會產生更強的觸覺反應;當用户拍打幅度很輕時,球的反饋強度也會相應降低。
此外,**與其他在虛擬環境中提供觸覺反饋的方法相比,Aerohaptics系統成本更低、更易操作。**未來,研究人員考慮給系統添加更多觸覺反饋功能,比如温度變化帶來的感覺變化,嗅覺反饋也可以通過在氣流中引入各種氣味來提供。
目前,該論文《交互式立體顯示的偽全息投影和氣動反饋》,發表於WILEY智能系統領域旗艦刊Advanced Intelligent Systems上。
