德國工程師發明雙摺扇控製器 給VR帶來重量感
2019年07月23日10:47

  眾所周知,控製器的觸覺反饋在VR體驗中發揮著相當重要的作用。它增加了一個物理層,讓你在虛擬現實中感知到虛擬對象。當你用虛擬拳頭擊打一個物體時,控製器會迅速發出振動,給你營造出兩個物體碰撞的感覺,在《Creed: Rise to Glory》中,如果你受到遊戲角色Lang的一拳,你就會感覺到控製器在震動。就目前的技術來說,任何VR控製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。

  那麼如何在VR中創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計出了一款獨特的VR控製器,它使用了一種雙重摺疊扇狀系統,根據虛擬現實體驗中發生的不同場景來開啟和關閉,從而給你動態和被動的觸覺反饋。

  簡而言之,他們通過拖拽和重量轉移在VR中創造了人工重量。

  在最近發表的一篇論文中,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)的系統的研究:通過基於身體運動、與之交互的數字對象以及你如何處理所述數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控製器,它使用一個內部的重量來來回移動,創造出重量的感覺。拿起一件物品,內部的重量向前移動,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控製器上進行拖拽。工程師們並沒有使用前後移動的內部重量,而是改用了一個控製器,該控製器使用3D打印部件組合、一個激活控製器的按鈕、一個HTC VIVE跟蹤器、兩個用於驅動的MG996R伺服電機和兩個可打開的半大型摺疊扇子。可在570ms內打開高達650%實際尺寸的區域,以產生阻力。

  當你抓取一個有重量的虛擬物體時,例如一個小磚塊,控製器上的摺疊風扇會打開,當你撿起磚塊時,會產生空氣阻力。拿起一塊更大的磚頭,風扇會再打開一些,導致更大的阻力。

  當摺扇完全打開時,控製器看起來就像一個非常有科技感的網球拍。

  為了測試他們的工作,Zenner和Kruger用他們獨特的控製器探索了5種不同的VR場景:

  虛擬物體尺度的感知著眼於通過持有不同尺寸的數字標誌並在虛擬現實中來回揮舞來創造重量和阻力。較小的標誌會得到最小的阻力,這樣摺扇就不會開那麼大。另一方面,更大的標誌意味著摺扇會打開得更寬,導致VR控製器的阻力更大。

  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,讓空氣從裡面吹出來。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移,摺扇在不同的位置打開和關閉。

  虛擬現實對象材料的感知與虛擬對象尺度相似。然而,這個數字物體不是一個平面的標誌,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中抓取工具以鬆開或擰緊螺絲。 當您轉動工具擰緊螺絲時,摺扇將打開,從而導致更多阻力。 將工具向另一個方向轉動,摺扇將關閉,讓您感覺螺絲鬆動。

  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,摺扇打開和關閉會產生阻力。用力快推,摺扇就會打開,造成更大的阻力。

  從不同案例研究中收集的數據顯示,嚐試過拖拽的人在處理數字對象時,會有一種真實的重量和阻力的感覺。目前,該項目仍處於開發階段,尚不清楚該公司是否真的會推出消費者版。

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