在迪士尼乐园玩山车时脊柱发麻的又惊又喜的刺激感一定让人印象深刻。现在,迪士尼试图在一把简单的椅子上重现这种感觉。在今年的世界计算机图形图像及互动技术协会(ACM SIGGRAPH )计算机图形大会的新兴科技展中,迪士尼匹斯堡研究院(DRP)和卡内基梅隆大学的研究人员展出了这项新的触觉技术——环绕触觉(Surround Haptics)。
环绕触觉用于高强度模拟驾驶游戏
来源:gizmag
在展示中,该技术用于与迪士尼黑岩工作室(Black Rock Studio)合作的一款高强度模拟驾驶游戏中。玩家在配备了振动制动器的椅子上坐好,环绕触觉技术将使他们感觉到道路的坑洼、有物体落到车上,感觉到车辆打滑、制动、加速,甚至在车子碰撞、漂移和落地时的起伏、撞击的感觉。
这项技术用低成本的振动制动器构成低分辨率的网格,对人体皮肤产生高分辨率的、连续的、运动的冲击。用户不会感觉到现在普遍的触觉技术中的离散的脉冲、嗡嗡声,而是连续的、平滑的触觉运动,就像人的手指在我们皮肤上滑过一样。
环绕触觉技术基于严格的心理物理学实验和触觉感知的新模型,不仅仅是将皮肤作为振动的作用对象,而是建立一个通用的作用于大脑的技术。尽管用执行器产生幻象已经闻名了50多年了,但它在触觉展示上的应用一直很受限。这是因为对控制结构的理解是不完全的。DRP的研究者们通过系统地测量人们在一系列刺激水平下对物理驱动器和虚拟驱动器的感知能力,研发了他们的控制算法。
该算法经过了精心的设计和彻底的评估。它可以在没有物理驱动器的存在的位置呈现高品质的触觉,并在网格中的任何地点创建和运行虚拟驱动器,通过它们我们可以冲击的控制速度、位置、方向、长度和强度,使用户产生触觉的假象,尽管该位置并没有实际的振动发生器。他们还研发了经心理物理学检验有效的控制模型。在本质上使其更加具有生命特点。
该算法的扩展性很强,可以用于皮肤的任何地方,甚至脚底。DRP的高级研究科学家伊万(Ivan Poupyrev)说:“虽然目前我们仅将环绕触觉应用在游戏的椅子上,这项技术可以很容易地嵌入到衣服、手套、运动器材和移动计算设备中。它能够提升人们对于上升和下降、萎缩和增长、昆虫在皮肤上爬行等等的感知和理解,它带来的可能性是无穷的。”
环绕触觉技术强大的扩展性使其不仅可以用于游戏、电影等娱乐用途来提高用户体验,还可以为失明、急救人员、车辆运营商、运动员等提供新的通信手段。