眾所周知,控制器的觸覺反饋在VR體驗中發(fā)揮著相當重要的作用。它增加了一個物理層,讓你在虛擬現(xiàn)實中感知到虛擬對象。當你用虛擬拳頭擊打一個物體時,控制器會迅速發(fā)出振動,給你營造出兩個物體碰撞的感覺,在《Creed: Rise to Glory》中,如果你受到游戲角色Lang的一拳,你就會感覺到控制器在震動。就目前的技術(shù)來說,任何VR控制器都不能給你一種阻力或者感受不同大小物體重量的感覺。
那么如何在VR中創(chuàng)建觸覺重量和反饋呢?
來自人工智能研究中心的兩名德國工程師設(shè)計出了一款獨特的VR控制器,它使用了一種雙重折疊扇狀系統(tǒng),根據(jù)虛擬現(xiàn)實體驗中發(fā)生的不同場景來開啟和關(guān)閉,從而給你動態(tài)和被動的觸覺反饋。
簡而言之,他們通過拖拽和重量轉(zhuǎn)移在VR中創(chuàng)造了人工重量。
在最近發(fā)表的一篇論文中,安德烈·澤納(Andre Zenner)和安東尼奧·克魯格(Antonio Kruger)概述了他們對一種被他們稱為“拖拽”(Drag)的系統(tǒng)的研究:通過基于身體運動、與之交互的數(shù)字對象以及你如何處理所述數(shù)字對象的不同類型反饋,給你觸覺重量的感覺。
Zenner和Kruger在兩年前首次探索了這一概念,他們使用了一種類似棍子的裝置,他們稱之為Shifty。這是一個VR控制器,它使用一個內(nèi)部的重量來來回移動,創(chuàng)造出重量的感覺。拿起一件物品,內(nèi)部的重量向前移動,讓虛擬物體感覺很重。物體越大,重量就會延伸得越遠。放開物體,重量就會縮回手柄。
從那時起,這個項目就演變成了在VR控制器上進行拖拽。工程師們并沒有使用前后移動的內(nèi)部重量,而是改用了一個控制器,該控制器使用3D打印部件組合、一個激活控制器的按鈕、一個HTC VIVE跟蹤器、兩個用于驅(qū)動的MG996R伺服電機和兩個可打開的半大型折疊扇子??稍?70ms內(nèi)打開高達650%實際尺寸的區(qū)域,以產(chǎn)生阻力。
當你抓取一個有重量的虛擬物體時,例如一個小磚塊,控制器上的折疊風扇會打開,當你撿起磚塊時,會產(chǎn)生空氣阻力。拿起一塊更大的磚頭,風扇會再打開一些,導致更大的阻力。
當折扇完全打開時,控制器看起來就像一個非常有科技感的網(wǎng)球拍。
為了測試他們的工作,Zenner和Kruger用他們獨特的控制器探索了5種不同的VR場景:
虛擬物體尺度的感知著眼于通過持有不同尺寸的數(shù)字標志并在虛擬現(xiàn)實中來回揮舞來創(chuàng)造重量和阻力。較小的標志會得到最小的阻力,這樣折扇就不會開那么大。另一方面,更大的標志意味著折扇會打開得更寬,導致VR控制器的阻力更大。
虛擬氣體流動的感知會讓你拿著一塊虛擬板,靠近一個開口,讓空氣從里面吹出來。把你的板子移到離洞口更近的地方,風扇就會打開,你就會感覺到空氣對板子的阻力。如果你在氣流的源頭上下移動你的板,你會感覺到阻力從頂部到底部的轉(zhuǎn)移,折扇在不同的位置打開和關(guān)閉。
虛擬現(xiàn)實對象材料的感知與虛擬對象尺度相似。然而,這個數(shù)字物體不是一個平面的標志,而是一把鏟子。鏟子越重,風扇就會開得越大。
對虛擬棘輪阻力的感知使您可以在VR中抓取工具以松開或擰緊螺絲。 當您轉(zhuǎn)動工具擰緊螺絲時,折扇將打開,從而導致更多阻力。 將工具向另一個方向轉(zhuǎn)動,折扇將關(guān)閉,讓您感覺螺絲松動。
虛擬汽車重量的感知包括在VR中拉或推重物。當你推或拉的時候,折扇打開和關(guān)閉會產(chǎn)生阻力。用力快推,折扇就會打開,造成更大的阻力。
從不同案例研究中收集的數(shù)據(jù)顯示,嘗試過拖拽的人在處理數(shù)字對象時,會有一種真實的重量和阻力的感覺。目前,該項目仍處于開發(fā)階段,尚不清楚該公司是否真的會推出消費者版。