VR手杖能否讓盲人重返行走？

對視覺障礙的人來說，行走是一項很困難的事情，地形的起伏，可能出現的各類障礙物，特別是過馬路更是一項極大的挑戰。患有聽力障礙的人能通過人工耳蝸聽見，用什麼樣的新設備能讓患有視覺障礙的人重返光明呢？

○ 作者|周亦川

○ 來源 | 搜狐健康

據MobiHealthNews網站2月20日報道，一項新的研究表明，來自於微軟和康奈爾大學、華盛頓大學的研究人員研發了一種新的輔助手杖，將虛擬現實的世界從單純的視覺體驗轉變為一種觸覺和聽覺帶來的視覺體驗。在一項小型試驗中，這種設備給視覺障礙的人提供了在虛擬現實（VR）世界中導航的功能。

研究人員指出，傳統的VR技術關注於視覺的反饋，而視覺障礙的人無法獲得這種反饋；通過一套智能手杖Canetroller系統，通過這個觸覺手杖控制器可以生成虛擬世界的景觀，為視覺障礙的人提供虛擬環境的指引。

手杖系統包括斷路器、滑塊、音圈、跟蹤器和控制器，以及一幅VR眼鏡，使用者可以像腰帶一樣佩戴這種手杖。該裝置有三種類型的反饋模式：物理阻力模擬器，當手杖撞擊物體或在地面拖動時的振動模擬器，以及用於反應手杖與真實世界交互雜訊的空間3D聽覺反饋模擬器。

綜合以前發表的工作內容以及最新的研究觀察到的情況，研究人員指出，過去可以使用聽覺的虛擬現實技術幫助有視覺障礙的人，也有的研究利用了感測器的「智能手杖」利用音頻和振動反饋探測物體，但並沒有用上虛擬現實的技術。

本次研究共由9名視覺障礙的參與者組成，其中5名是女性，4名是男性，他們的年齡在25—63歲之間（平均38.7歲），都會使用手杖。他們得到了設備使用的簡短教程，接著嘗試了室外和室內的虛擬現實場景。

如圖所示，A圖是佩戴虛擬現實評估設備的視覺障礙用戶，可以看到他戴著虛擬現實耳機和觸覺控制器手杖；B圖是手杖的各個機械部件；C圖是虛擬場景和真實場景上的覆蓋，演示手杖是如何與垃圾箱實現交互。D圖是利用手杖導航的虛擬街道，插圖顯示物理環境，而渲染圖像顯示相應的虛擬場景。

其實用戶在使用VR系統時沒有任何視覺反饋，但為了演示的清楚起見，此處顯示了渲染的圖像。

四張圖分別為：A、用戶沿著具有邊沿的牆壁行走；B、用戶在地毯上使用兩點觸摸；C、用戶在一片觸覺圓頂（盲道）上持續接觸；D、用戶將手杖觸碰到牆壁。

室內模擬場景：A圖為室內場景，屋內的地上鋪著地毯，有一扇緊閉的門，一張金屬桌子，還有一個塑料垃圾桶；B圖是模擬一個有兩條水泥人行道的十字路口，包括有人行道，斜坡覆蓋觸覺盲道，混凝土街道和金屬交通桿。

在室外場景中，研究人員播放3D環境聲音以模擬車流，使參與者能夠區分街道方向。在現實世界中，人們會推動按下交通桿上的按鈕，看紅綠燈決定何時過馬路。為了提高虛擬現實的真實感，在虛擬場景中，參與者站在坡道上使用控制器的觸發按鈕，系統生成3D交通燈聲音通知他們什麼時候穿過虛擬街道。

在9名參與者中共有8名能夠正確定位室內擺放的物體，這表明參與者可以通過手杖建立精確的三位虛擬空間心理模型；在戶外體驗中，6名參與者能夠辨別交通方向，定位紅綠燈，並在沒有研究人員幫助的條件下穿過街道。但是，另外3名參與者很難通過3D交通聲音辨別交通方向。

所有參與者都表示，他們感覺到設備帶來的物理阻力有助於他們理解虛擬物體的邊界，並且大多數參與者對振動觸覺的反饋是敏感的。

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