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世界创新论坛落幕 学生团队VR领域显身手

继2016年12月15日首届世界创新论坛在京圆满落幕后,世界创新论坛持续关注着全球的创新技术与产业,2017年无疑将是充满挑战的一年,对于VR技术更会是其大放光彩的至重一年。

业内人士将2016年视为VR元年。数据显示,同比2015年,2016年全球VR行业规模增长率预计高达461%,中国增长率预计达268%。所谓VR,就是指借助计算机及最新传感器技术创造的一种崭新的人机交互手段,是经由计算机产生的对真实环境或体验的模拟,对体验者造成的感官体验,包括视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉甚至更多。

虽然VR行业经历了许多挫折,但仍旧可以感受到VR设备和VR技术的爆发,许多行业都催生出了VR元素:VR直播、VR购物、VR教育以及VR游戏等等。

VR将成为2017年最热技术。从全球看,VR市场发展良好,进入快速增长轨迹。相关研究显示,2016年底,VR技术用户已达到4300万,2017-2020年,拥有VR技术的企业将增加到800家。计算机将与45%的装置共享,将是VR技术开发的最大平台。移动平台共享达到30%,从全球看,游戏就将占全球VR内容的四分之三。

然而目前的虚拟现实技术主要通过视觉和听觉提供浸入式体验,而忽略了一大感官——触觉。在西安电子科技大学有这样一个年轻的团队,他们坚信作为人类五感之一的触觉是定位和感知外部的重要信息渠道,触觉反馈必将形成为新一代更自然的交互方式。为此,他们研发了空气涡旋和振动的触觉反馈外骨骼装置。

西安电子科技大学队的队员金子楗认为,手势和触觉相结合必然将成为新一代更自然的交互方式,能为用户提供多维度的新型交互。因此探究不同触压觉和空气涡旋以及振动的对应关系并以此开发出一套全新的、可应用于虚拟现实技术的触觉反馈设备具有重要的应用价值。

金子楗认为主要有两点不同。第一,现有的成熟的触觉模拟反馈技术只能提供触感的“有”与“无”,无法在强度与其他性质上作文章;而我们利用空气涡旋模拟触觉,可通过调整气流涡旋的大小来定量刻画触觉的轻重与种类,即更为贴近真实的纹理感触感;第二,据我们小组了解,在触觉的基础上再加入压感,进行双重模拟的反馈系统尚待开发。因此,在触觉反馈系统加入机械骨骼,不仅可感受“碰到物体”,还可有该物体“是硬还是软”这样存在对手张力的压感,可极大增强虚拟体验的浸入感。

金子楗举例电影《少数派报告》:主人公在未来世界操纵虚拟菜单让人羡慕不已,而我们即将加速它成为现实。利用触觉反馈外骨骼系统,触摸“悬浮”在自己身边的菜单,指尖便有真实触感,极大增强AR交互体验。不远的未来,或许我们不需要手机,拥有这样一套穿戴设备,便可自由自在打电话、上网、玩AR游戏。

其次,可应用于医学的远程手术。远程手术作为混合现实技术(MR)与网络技术的结合,其具有诸多优点:可不受地域限制,接受大洋彼岸名医的亲手操刀;可减少由于人工操作导致的伤口感染等;不过其也面临着信息不对称等难以让人放心的安全问题:手术刀明明碰到了病人,医生却没有一点感觉;哪怕多切了一毫米,病人就可能有生命危险。如果在远程手术中加入触觉反馈技术,医生将能感受病人的躯体,以此为基础操刀,安全性将大大提高。

第三,代替真人抢险救灾、探索宇宙。目前,许多地区灾难频发,比如泥石流、地震等灾害摧毁房屋后许多人都被残忍的困在残垣下,由于空间狭小无法实施营救最终导致被困者死亡,所以制造一个小巧而又可以代替人完成营救工作的动作同步机器是很有必要的。除此之外,在对于航天、登山等人类不适合作业的地方活动时,也可用小巧的机器人代替人类;加入触觉反馈后,机器手的精细程度将上升一个台阶,其反馈的触觉也将帮助科研人员更好执行命令。

现在的VR系统比如Vive、Oculus都要与计算机或游戏机实现物理连接,通常都在室内。也许正如这个年轻的团队所期许的一样,触觉反馈系统将开始打破这种模式。未来的我们可能真的不需要像如今一样繁琐。

来源:中国新闻网

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