Meta展示原型触觉手套,一个有触感的虚拟世界即将来临

Meta展示原型触觉手套,一个有触感的虚拟世界即将来临
2021年11月18日 09:52 Techsoho科技智谷

本周周二(2021年11月16日),元宇宙公司Meta(前Facebook)对外展示了一款AR/VR原型触觉手套。Reality实验室主任肖恩·凯勒表示:“人们可以像现实世界一样,不通过任何学习就能用手感受到真实物体一样触摸,还能用手操纵虚拟对象。”

Meta触觉原型手套里面有大约15个脊状的可充气塑料垫,它们是塑料微小电机,也被称为执行器。这些垫子被安排在佩戴者的手掌、手指底部和指尖。手套还充当了VR控制器,背面有小的白色标记,让相机跟踪手指如何在空间中移动,它还有内部传感器,捕捉佩戴者的手指如何弯曲。

当你戴上手套并进入VR或AR体验时,一个复杂的控制系统会调整充气水平,对你的手的不同部位产生压力。如果你用指尖触摸一个虚拟物体,你会感觉到该物体压入你的皮肤的感觉。如果你抓着一个虚拟物品,长长的手指推杆会变硬,产生一种阻力的感觉。这些感觉与视觉和听觉线索一起作用,产生物理触摸的错觉。

站在巨人的肩膀上

Meta触觉原型手套用到的这套控制系统借鉴了相对较新的软体机器人技术,用微小的空气阀取代了笨重的马达。

实际上,Meta对触觉原型手套的研究远比借鉴软体机器人技术要早。自2014年收购Oculus VR初创公司以来,Meta公司几乎一直在研究它(触觉指套),并在2015年开发了它的第一个原型——一个带有单一执行器的手指。

Reality实验室负责人MichaelAbrash(迈克尔·阿布拉什)回忆说道:“最早的体验之一是从VR头盔里面看一个虚拟的盘子,在那里,我看见一只手从盘中上划过,结合虚拟图像和摩擦粗糙陶瓷的声音,我听到了那种刮过盘子的声音,而触觉指套让我还感觉到了振动,用震动告诉我的手指,你有在陶瓷盘子上划过。”

实际上,模拟触摸并不是一个全新的概念。即使是将VR与像控制器振动这样简单的东西结合起来,也能让人们感觉到他们更像是在触摸什么东西,许多公司已经致力于开发追踪用户双手或提供触觉感觉的可穿戴设备,甚至一些公司还整合了温度感觉。

例如2018年在CES上,BeBop Sensor就首次展示了Forte Data手套。据悉,这种高科技手套通过“smart fabric”技术,可以与Oculus Quest控制器可以搭配使用,通过BeBop的手部跟踪技术与Quest的3D跟踪技术相结合,这两个技术系统连同BeBop sensor SDK一起,允许你在VR中体验力、位置、尺寸、重量、弯曲、扭转以及其他各种尺寸、分辨率和几何形状,模拟出虚拟空间中的触感。不过Forte Data手套除了一些基本的震动之外,还是缺乏现实意义上的触摸反馈。

Meta公司的最终目的是将触觉手套大规模推向市场,显然,一个具备震动功能的指套仅仅是个开始。Meta公司一方面生产面向消费者的Quest VR系统,另一方面正在投入数十亿美元建立一个整合VR和AR的 “元宇宙”,推出一套触觉手套系统是其构建元宇宙的重要一环。

Reality实验室认为触觉手套就像是鼠标键盘一样,未来将改变VR/AR眼镜与头盔的交互方式。对此,Meta公司在2019年还收购了EMG腕带公司CTRL-Lab,提出了建立在肌电图或EMG基础上的更轻量级的解决方案,该解决方案可以读取你手臂上的神经信号并将其转化为数字输入。得益于Reality实验室的技术积累与探索,7年长跑后,最终推出了触觉手套原型机。

成功之路道阻且长

不过,在生产消费者可使用的触觉手套方面仍有许多障碍。

一方面,该团队希望大幅提高手套致动器的密度,在几年内从几十到几百甚至几千。“当前,手套可以提供对物体轮廓的感觉,但不是对表面的精细区分,还需要依靠音频和图像辅助你感受。你可以抚摸一只狗,但你不会感觉到它的纹理。”Reality实验室工程师Katherine Healy(凯瑟琳·希利)说道。"你需要高密度的驱动器才能真正获得这种感觉,而这只手套没有做到这一点。

另一方面,现在的触觉手套还是太笨重了。Meta公司的触觉手套原型机比90年代的任天堂动力手套之类的东西要小一圈,但这并不能说明什么。Healy说:“该设备需要足够轻,让人们觉得他们可以正常地与现实世界和虚拟世界互动,而且它需要完全无线,而不是像现在这样依赖数据线。”

以上两点还不是主要问题,当前Reality实验室面临的最大问题是如何使触觉手套精确的贴合佩戴者的皮肤。这可能需要为每个买家设计不同的版本,例如通过3D针织这样的工艺,可以从定制尺寸的数字设计中生产出一件衣服。然后还有一些实际问题,如如何清洁高科技手套,现在它需要用酒精仔细擦拭。Healy说:“对于一般的服装,我们希望它们是可以清洗的。我们希望能够创造一个可以清洗的手套。怎么洗?我们还不知道,但这是我们愿景的一部分”。

前面这些是生产层面的问题,而如果这种手套被商业化,它们将面临与其他收集生物识别信息的可穿戴设备一样的隐私和安全挑战。Abrash将使用EMG腕带等技术比作在键盘上打字,这种东西很少被描述为潜在的威胁。但是,可穿戴技术可以精细地分析人们的身体运动,而即使是基本的打字模式也可以预测帕金森症等疾病的发生。Meta公司将需要制定政策,管理这些数据有多少离开用户的设备,以及还有谁可以访问这些数据。不过鉴于Facebook在隐私上劣迹斑斑,对于Abrash的话我们持怀疑态度。

总的来说,Meta这款触觉手套还是十分惊艳的,它既是Meta的胜利,也是元宇宙的胜利,更是创新的胜利。

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