可模擬多種觸感，無人機VR觸覺反饋系統了解一下

原標題：可模擬多種觸感，無人機VR觸覺反饋系統了解一下

VR追求的是一種沉浸感，為了營造更逼真的VR體驗，開發者們研發了各種各樣與頭顯搭配的體感設備。手柄是一款傳統體感設備，另外，我們還有搭載多個感測器的HoloSuit VR體感服、ryg公司推出的體感腰帶和體感背心、HaptX的體感手套。

今天我們要來介紹的是一項不需要用戶穿戴任何東西就能獲得體感效果的技術，其原理簡化來講就是：通過追蹤用戶姿勢，利用在空中移動的四軸飛行器來提供近乎實時的觸感。

據青亭網了解，研發該技術的科研人員來自於德國的慕尼黑大學、達姆斯特塔大學、杜伊斯堡-艾森大學、雷根斯堡大學和美國衛斯理大學，他們使用的四軸飛行器能夠模擬咖啡杯、椅子、野生動物等物體的觸覺體驗。

體感VR是什麼

體感VR設備在浸入式視覺與聽覺的基礎上，加上了一層觸感，縮短VR與現實之間的距離。

VR觸覺反饋

目前，Oculus和HTC的VR頭顯通過手柄為用戶提供體感反饋，但畢竟現實生活中人手是自由活動的，在VR中手裡總要握個東西就缺少了一些真實感。除了穿戴式體感反饋裝置，用戶也可以通過外部機器來模擬觸覺，只是通常這種機器都是固定的，因此用戶沒辦法自由移動。

VR體感無人機的誕生

VRHapticDrones是上述科研人員在一份名為「VRHapticDrones：通過四軸飛行器在VR中提供觸覺反饋」的論文中描述了一項技術，與現存的其他體感設備有很大不同，將非常適合大空間VR。

據悉，該無人機技術搭載了Motive OptiTrack動作感知系統與12個Flex 3攝像頭，追蹤範圍為4米x4米x3米的空間，其能夠追蹤頭顯、多架四軸飛行器以及用戶設定的特定身體部位。VRHapticDrones系統會通過渲染引擎向無人機傳輸刷新率為100Hz的觸覺數據，其精準性達毫米級。在Oculus Rift頭顯上搭載Leap Motion追蹤感測器後，該體感系統將能夠追蹤用戶的手指，讓用戶與無人機的交互更加自然。

他們使用的四軸飛行器為市面有售的Parrot Rolling Spider，在上面可外接各種模擬不同物體表面的觸覺反饋界面，據悉這些界面上都包裹了輕薄織物。另外，無人機與VRHapticDrones系統後台使用BLE（藍牙低功耗）連接。

據悉，這組科研人員希望用該體感系統提供三種觸覺反饋：被動、主動和定位觸覺媒介。為展示這三種觸覺反饋，他們研發了一款多功能深海VR內容。在沉浸感非常強的昏暗水下環境中，用戶伸出手就能感受到無人機提供的被動觸覺反饋。

在主動VR觸覺反饋的演示湖面中，會出現一隻好奇的VR鯊魚，它在感受到體驗者靠近的時候會直直地游過去。體驗者在頭顯中看到它碰到自己的同時，搭載了與鯊魚鼻部相似的表面會主動觸碰體驗者，視覺與觸覺的自然結合，放大了交互的整體沉浸感。

值得一提的是第三種反饋方式定位觸感媒介，其結合了主動和被動觸覺反饋，模擬柔軟或輕巧的物體，讓體驗者與無人機上用魚線吊著的輕巧媒介進行交互。在VR演示內容中，這種媒介以掛在魚鉤上的小蟲子形象出現，體驗者能夠直接抓住懸掛的物體，作為遊戲中獲取的獎勵。

在論文中科研人員寫道，VRHapticDrones體感系統能夠在多個場景得到應用，比如開門（被動反饋）、打開門後朝著玩家身上射來的箭（主動反饋），為了避免被箭射中，用戶必須從一項裝置中取出彈簧才能拆解陷阱。

他們還認為，該技術可以應用在建築與設計領域，比如，設計師和用戶都能通過觸覺反饋，更好地了解汽車的設計。

上述圖表從真實感、視覺觸感對應性和滲透性三方面對比無觸覺反饋（黃）、震動式觸覺反饋（藍）和四軸飛行器觸覺反饋（綠）的利開特式量表平均值。

浸入感分數（從左到右：無觸覺反饋、震動式觸覺反饋、四軸飛行器觸覺反饋）

雖然VRHapticDrones的體感技術看起來很棒，但是其也存在一些局限性。比如，目前用戶一些身體部分需要貼上反游標記才能被追蹤，而且他們目前並未展示多個無人機同時提供觸覺反應，原因是其飛行控制裝置比較複雜。不過鑒於其藍牙元件最多可支持5台無人機，未來他們應該也會想辦法讓多台無人機同時運行。本文系青亭網翻譯自：VRScout

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