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德国工程师发明双折扇控制器

2019-07-23 15:23:13  来源:新浪VR

众所周知,控制器的触觉反馈在VR体验中发挥着相当重要的作用。它增加了一个物理层,让你在虚拟现实中感知到虚拟对象。当你用虚拟拳头击打一个物体时,控制器会迅速发出振动,给你营造出两个物体碰撞的感觉,在《Creed: Rise to Glory》中,如果你受到游戏角色Lang的一拳,你就会感觉到控制器在震动。就目前的技术来说,任何VR控制器都不能给你一种阻力或者感受不同大小物体重量的感觉。

那么如何在VR中创建触觉重量和反馈呢?

来自人工智能研究中心的两名德国工程师设计出了一款独特的VR控制器,它使用了一种双重折叠扇状系统,根据虚拟现实体验中发生的不同场景来开启和关闭,从而给你动态和被动的触觉反馈。

简而言之,他们通过拖拽和重量转移在VR中创造了人工重量。

在最近发表的一篇论文中,安德烈·泽纳(Andre Zenner)和安东尼奥·克鲁格(Antonio Kruger)概述了他们对一种被他们称为“拖拽”(Drag)的系统的研究:通过基于身体运动、与之交互的数字对象以及你如何处理所述数字对象的不同类型反馈,给你触觉重量的感觉。

Zenner和Kruger在两年前首次探索了这一概念,他们使用了一种类似棍子的装置,他们称之为Shifty。这是一个VR控制器,它使用一个内部的重量来来回移动,创造出重量的感觉。拿起一件物品,内部的重量向前移动,让虚拟物体感觉很重。物体越大,重量就会延伸得越远。放开物体,重量就会缩回手柄。

从那时起,这个项目就演变成了在VR控制器上进行拖拽。工程师们并没有使用前后移动的内部重量,而是改用了一个控制器,该控制器使用3D打印部件组合、一个激活控制器的按钮、一个HTC VIVE跟踪器、两个用于驱动的MG996R伺服电机和两个可打开的半大型折叠扇子。可在570ms内打开高达650%实际尺寸的区域,以产生阻力。

当你抓取一个有重量的虚拟物体时,例如一个小砖块,控制器上的折叠风扇会打开,当你捡起砖块时,会产生空气阻力。拿起一块更大的砖头,风扇会再打开一些,导致更大的阻力。

当折扇完全打开时,控制器看起来就像一个非常有科技感的网球拍。

为了测试他们的工作,Zenner和Kruger用他们独特的控制器探索了5种不同的VR场景:

虚拟物体尺度的感知着眼于通过持有不同尺寸的数字标志并在虚拟现实中来回挥舞来创造重量和阻力。较小的标志会得到最小的阻力,这样折扇就不会开那么大。另一方面,更大的标志意味着折扇会打开得更宽,导致VR控制器的阻力更大。

虚拟气体流动的感知会让你拿着一块虚拟板,靠近一个开口,让空气从里面吹出来。把你的板子移到离洞口更近的地方,风扇就会打开,你就会感觉到空气对板子的阻力。如果你在气流的源头上下移动你的板,你会感觉到阻力从顶部到底部的转移,折扇在不同的位置打开和关闭。

虚拟现实对象材料的感知与虚拟对象尺度相似。然而,这个数字物体不是一个平面的标志,而是一把铲子。铲子越重,风扇就会开得越大。

对虚拟棘轮阻力的感知使您可以在VR中抓取工具以松开或拧紧螺丝。 当您转动工具拧紧螺丝时,折扇将打开,从而导致更多阻力。 将工具向另一个方向转动,折扇将关闭,让您感觉螺丝松动。

虚拟汽车重量的感知包括在VR中拉或推重物。当你推或拉的时候,折扇打开和关闭会产生阻力。用力快推,折扇就会打开,造成更大的阻力。

从不同案例研究中收集的数据显示,尝试过拖拽的人在处理数字对象时,会有一种真实的重量和阻力的感觉。目前,该项目仍处于开发阶段,尚不清楚该公司是否真的会推出消费者版。

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