欺骗大脑:虚拟现实中触觉的新维度

菲梦 2024-01-20 阅读:93 评论:0
作者:弗里德里克·迈耶·祖·蒂廷多夫 , 萨尔大学 如何通过触觉(即触觉)体验虚拟现实 (VR)?这是现代 VR 研究正在研究的基本问题之一。 德国萨尔布吕肯的计算机科学家安德烈·齐纳 (André Zenner) 在他的博士论...

作者:弗里德里克·迈耶·祖·蒂廷多夫 , 萨尔大学

如何通过触觉(即触觉)体验虚拟现实 (VR)?这是现代 VR 研究正在研究的基本问题之一。

德国萨尔布吕肯的计算机科学家安德烈·齐纳 (André Zenner) 在他的博士论文中,通过发明新设备和开发受人类感知启发的基于软件的技术,距离回答这个问题又近了一步。他现已在世界领先的 VR 会议上获得“最佳论文奖”。

这部获奖作品讲述了如何使用物理道具(技术术语:“代理”)使虚拟环境中的物体变得有形。

“当然,你不可能为每个虚拟对象都有一个代理,那么这种方法就无法扩展。因此,在我的论文中,我思考了什么样的设备可以用来模拟虚拟对象的物理属性。 Zenner 解释道,他在萨尔大学萨尔布吕肯计算机科学研究生院获得了博士学位,目前正在萨尔大学和德国人工智能研究中心进行研究。

这产生了两个特殊 VR 控制器的原型:“Shifty”和“Drag:on”。 VR 控制器是用户可以握在手中以使用跟踪技术控制或操纵虚拟现实中的对象的设备。

“Shifty”是一种管状控制器,其中安装了可移动的重物。重物可以通过电机沿纵轴移动,从而改变杆的重心和惯性。

Zenner 解释道:“结合虚拟现实中相应的可视化效果,Shifty 可以用来创造虚拟物体变得更长或更重的错觉。”在实验中,他能够证明,当重量靠近用户的手时,物体会被感知为更轻或更小,并且结合相应的视觉输入;杆中的重量远离使用者越远,人们就会感觉它们越长、越重。

“这主要是由于控制器惯性的变化,因为总体重量没有变化,”Zenner 解释道。游戏巨头索尼的研发部门已经在尝试这一概念,并引用了 Zenner 在开发新型 VR 控制器方面的工作。

第二个控制器“Drag:on”由两个弗拉门戈风扇组成,可以使用伺服电机将其展开,从而增加控制器的空气阻力。这意味着风扇展开得越远,用户在空中移动控制器所需的力就越大。

“与正确的视觉刺激相结合,Drag:on 可以用来营造这样的印象:例如,用户拿着一把小铲子或一个大桨,或者他们正在推一辆重型手推车或正在扭转一个困难的旋钮转动,”Zenner 解释道。

这两种控制器都是基础研究和所谓的“概念验证”。这意味着原型可用于在用户实验中展示不同的控制器状态可以改善不同 VR 对象的感知。尽管如此,使用该技术的具体产品尚未上市。

由...提供 萨尔大学

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