Meta的科幻触觉手套原型让您使用气袋感受VR物体

你不能在Meta的新型高科技虚拟现实手套中抚摸狗。但研究人员越来越接近。Meta(前身为Facebook)以其高调进军虚拟现实和增强现实领域而闻​​名。然而，七年来，它一直在默默地致力于其迄今为止最雄心勃勃的项目之一：一种触觉手套，可以重现抓握物体或用手在表面上滑动等感觉。虽然Meta并没有放弃其RealityLabs研究部门的手套，但该公司今天首次展示了它，并将该设备与其他可穿戴技术一起视为VR和AR交互的未来。

在简化的层面上，Meta的触觉原型是一个手套，内衬大约15个脊状和充气塑料垫，称为执行器。垫被布置为适合佩戴者的手掌、手指的下侧和指尖。手套还充当VR控制器。背面有小的白色标记，可以让相机跟踪手指在空间中的移动方式，并且内部传感器可以捕捉佩戴者手指的弯曲方式。

当您戴上手套并进入VR或AR体验时，复杂的控制系统会调整充气水平，从而对您手的不同部位施加压力。如果您用指尖触摸虚拟对象，您会感觉到该对象压入您的皮肤的感觉。如果您正在抓握虚拟物品，长手指致动器会变硬，从而产生阻力感。这些感觉与视觉和音频提示一起工作，以产生身体接触的错觉。

该技术借鉴了相对较新的软机器人领域，用微型气阀取代了笨重的电机。自从2014年收购OculusVR初创公司以来，Meta几乎一直在研究它。它在2015年开发了它的第一个原型——一个带有单个执行器的手指。

RealityLabs的负责人MichaelAbrash回忆说，最初的体验之一是从VR耳机内部观察虚拟板——其中一个执行器，结合虚拟图像和摩擦粗糙陶瓷的声音，令人难以置信地令人信服。“我看到了盘子，我看到我的手指在盘子上，我听到了声音——那种刮擦它的声音——我感觉到了震动，”他说。“我会告诉你，我的手指在陶瓷盘子上滑动。”

模拟触摸并不是一个全新的现象。即使将VR与控制器振动这样简单的东西结合起来，也能让人们感觉更像是在触摸某物，许多公司都致力于开发可追踪用户手部或提供触觉的可穿戴设备。有些甚至集成了温度感觉，而RealityLabs并未将其放在首位。

但Meta准备以其他公司无法做到的方式向大众市场推出触觉手套。大多数触觉设备制造商为、工业或学术机构销售专业产品。相比之下，Meta生产了占主导地位的面向消费者的QuestVR系统，并正在投入数十亿美元用于构建集成VR和AR的“元宇宙”。如果推出触觉手套系统，Meta可以保证该系统适用于Quest，并鼓励应用程序开发人员使用它。

RealityLabs设想手套是未来眼镜和耳机的多种控制器方法之一，以及基于肌电图或EMG的更轻量级解决方案-一种读取手臂上的神经信号并将其转换为数字输入的系统。Meta在2019年收购了EMG腕带公司CTRL-Labs，EMG团队与触觉设计团队分开工作，尽管这两种技术很容易重叠。

“[Doug]Engelbart和XeroxPARC是唯一一次从根本上改变了我们与数字世界互动的方式，”Abrash说——指的是1970年代鼠标的发明和Alto台式电脑设计，这有助于设定现代个人计算的进程。“AR眼镜将要求做到这一点。你不会带着键盘和鼠标四处走动。你不会拿出手机来与之互动。”对于某些任务，您可能需要一个简单的腕带。对于其他人，您需要更完整的触觉。

不过，生产消费者可用的触觉手套仍然存在许多障碍。

一方面，该团队希望大幅增加手套致动器的密度，在几年内从数十个增加到数百个甚至数千个。现在，手套可以提供物体轮廓的感觉，但不能提供表面之间的细微差别——它依赖于音频和图像的暗示力量。“你可以抚摸一只狗，但你不会感觉到它的质地，”RealityLabs工程师KatherineHealy说。“你需要高密度驱动才能真正获得那种感觉，而这款手套并不能做到这一点。”Meta可能不会优先考虑像毛皮这样特定的东西，但它希望产生更广泛的高质量感觉。

另一方面——或者更确切地说，是同一只手——手套需要显着减小尺寸。Meta的原型比90年代的NintendoPowerGlove更纤细，但这并不能说明什么。Healy说该设备需要足够轻，让人们感觉他们可以正常地与现实世界和虚拟世界互动，并且它需要完全无线，而不是像现在这样依赖系绳。