在VR里模拟触觉、阻力和重量

梦晨 发自 凹非寺
非常AI 报道 | 公众号 QbitAI

Meta（Facebook）这盘元宇宙大棋，新消息仍在不断释出。

这不，他们7年前就开始研发的一款触觉手套，今天终于展示出来了。

戴上它，在VR里可以拥有触觉，与虚拟物体交互体验更真实。

配合物理引擎还可以玩这样的小游戏：

两个人在虚拟空间可以握手，碰拳，甚至完成更精细的动作。

难道说，在元宇宙里撸猫撸狗指日可待？

Meta旗下Reality Labs负责人Michael Abrash这样描述他的体验：

我看到一个盘子，手指放在盘子上滑动，听到了摩擦陶瓷发出的声音，手上感觉到震动，这种体验难以置信地令人信服。

虽然完全可以做到无视虚拟物体的存在，直接用手穿过去。但视觉听觉加触觉的共同作用足以骗过大脑，让你不会想要这样做。

Abrash认为VR/AR时代需要人机交互方式的变革，没人会带着鼠标键盘到处走，也不想掏出手机操作触摸屏。

气流驱动，还有新型微流体处理器

触觉手套目前还在原型阶段，在内衬上有几十个可充气的气阀，学名致动器（actuator）。

通过调节气阀的充气程度可以在手的不同位置产生压力，也可以做到震动。

如果你握住一个虚拟物品，手指的致动器会充气变硬来模拟阻力。

轻轻拉动皮肤能模拟重力牵引的效果，让你感受到物体的重量。

制造致动器的技术借鉴了软体机器人。

Facebook与康奈尔大学曾合作研发可3D打印的有机硅弹性材料，论文发表在Nature Communications上。

而控制这些致动器的技术则来自先在医学发展起来的微流体领域。

Meta宣称开发了世界上首款毫秒级微流体处理器 （Microfluidic Processor ）用来控制气流。

与传统的电路相比，微流体处理器重量轻体积小，能耗更低，也不会大量发热，在手套上可以集成更多数量。

△微流体处理器示意，非Meta产品

未来要提升“触觉分辨率”

做触觉手套这件事，Facebook早在2014年刚刚收购VR公司Oculus时就开始了。

Reality Labs团队在2015年做出了一个单手指原型，2017年末实现了指尖的触觉反馈。

扎克伯格自己还去体验了一把在VR里像蜘蛛侠一样发射蛛丝。

2019年时Facebook收购了一家做肌电信号腕带的公司CTRL-Labs。

腕带可以测量从大脑到手部肌肉脉冲引起的神经电信号，也可以作为AR/VR的操控设备，功能不如触觉手套丰富但更轻便。

目前，两个团队正在各自独立研发。

触觉设备并不是Meta（Facebook）独创，也有其他公司在做，不过大多数为军事、工业或学术机构专用产品。

甚至还有一家AxonVR做到了模拟温度，但Meta表示不优先考虑温度功能。

Meta认为自己的优势是更贴近消费市场，有成熟的VR生态可以把产品推广给大众，其他公司做不到这一点。

不过在大规模生产触觉手套之前，还需要做出很多改进。

比如在功能上，现在手套配有几十个气阀，可以提供对物体轮廓的大致反馈。

但如果要想精确地感知不同材质触感的细微差别，需要把气阀密度提升到几百甚至几千个，就像在屏幕上提升分辨率一样。

另外，作为穿戴设备，推向市场至少要做到手套材质能伸缩，适应不同大小的手。

甚至可能需要为每个人单独定制，让手套与佩戴者皮肤完全贴合才能获得最好的体验。

在材料上也要做到耐用可清洗、更轻便，并做到无线连接，现在还是靠多根线缆连接。

最后，Meta透露现在手套主要靠熟练的技术人员手工制作并组装，如果想大规模生产必须有自动化的生产工艺。

等到更成熟的触觉手套开卖的那一天，你会购买么？打算用它做些什么？

反正有大胆想法的人已经出现了：

参考链接：
[1]https://tech.fb.com/inside-reality-labs-meet-the-team-thats-bringing-touch-to-the-digital-world/
[2]https://www.theverge.com/2021/11/16/22782860/meta-facebook-reality-labs-soft-robotics-haptic-glove-prototype?scrolla=5eb6d68b7fedc32c19ef33b4
[3]https://twitter.com/Meta/status/1460677669264232454