VR新技术:通过超声波系统让嘴部获得触觉反馈

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VR新技术:通过超声波系统让嘴部获得触觉反馈
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研究人员介绍了另一种增强虚拟现实体验的方法。利用连接在头盔底部的设备,利用空气中的超声波在嘴唇、牙齿和舌头上发出感觉,让用户在VR世界中获得触觉反馈。

参考链接:https://techcrunch.com/2022/05/02/finally-vr-for-your-mouth/?fbclid=IwAR273o76SdKE-hTJXw-9aALS6WVCtn314HdgjvSu4V70x5lnSwTs7EjQnP4

VR新技术:通过超声波系统让嘴部获得触觉反馈插图

这个系统是由卡内基梅隆大学的研究人员开发的。不过,为什么是嘴呢?这是因为嘴唇是高度敏感的。事实上,它的神经密度仅次于指尖。因此,有一个很好的机会来增加触觉效果。

参考链接(需魔法上网):

https://www.cs.cmu.edu/news/2022/mouth-haptics-chi

https://www.youtube.com/watch?v=3q6dZQfV1x8&t=160s

不出所料,由于嘴巴的敏感性,它一直是增强VR体验的目标。然而,对于研究人员来说,开发一个实用的系统来呈现它的触觉效果是一个挑战,Vivian Shen(机器人研究所的博士生)说。自然,VR用户不喜欢捂住他们的嘴,特别是由于一些设备可能很笨重。让嘴巴参与VR体验的一种努力是使用一个微小的机械臂,它可以在嘴唇上弹出一根羽毛或向嘴唇上喷水。然而,这对于广泛使用来说并不实际。

同时,可以在空气中短距离传播的超声波为向口腔提供触觉效果提供了一个有希望的解决方案。超声波在集中于一个小区域,如口腔时,会产生感觉。这是通过使用多个换能器或超声波生成模块来实现的。振幅的峰值点是针对嘴唇、牙齿和舌头。具体来说,CMU设备是一个半月形的阵列,有64个换能器。这个阵列被连接到VR护目镜的底部,这样它就被放在嘴上,以便更容易发送感觉。

该系统由沈晓明、人机交互研究所(HCII)的博士后Craig Shultz和HCII的副教授兼未来界面组(FIG)实验室主任Chris Harrison开发。这项研究赢得了美国计算机协会计算机系统中的人为因素会议(CHI 2022)的最佳论文奖。

Shen说,它使用户的体验更加身临其境。触觉效果与VR体验中的视觉图像是同步的。然而,这些感觉只限于手和嘴。例如,在前臂和躯干无法感受到,因为这些部位缺乏足够的神经机械感受器,而这些感受器是需要的,沈说。

16名志愿者对各种效果进行了评估,他们普遍报告说,由于嘴巴触觉的作用,VR体验得到了增强。然而,似乎并不是所有的效果都是有用的或同样强大。开窗的雨滴和感觉虫子在嘴唇上行走是最成功的效果之一。然而,其他的效果并不同样强大。例如,蜘蛛网在脸上的感觉并不那么强烈,因为使用者往往期望用身体的其他部位也能感觉到它们。同样,从饮水机中喝水的效果也有点让人迷惑,因为用户感觉到了水,但它并不湿润,沈说。

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