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复刻唇部逼真触觉,元宇宙中能接吻了。。。

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  • TA的每日心情
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    4 小时前
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    [LV.Master]伴坛终老

    新浪微博达人勋

    发表于 2022-5-3 10:35:03 | 显示全部楼层 |阅读模式
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    消息来自- 北京
    20220503_082434_000.jpg
    卡内基梅隆大学的研究者开发出搭载在Meta Quest 2头显上的硬件模块,能让用户在VR中体验喝水、刷牙、和亲吻的触感。

    在元宇宙热潮初起的时候,就有爱较真的人泼冷水:「说这么半天虚拟沉浸式体验,难道可以在VR世界里复现亲亲抱抱么?」

    还真的可以!

    就在最近,卡内基梅隆大学的研究人员在元宇宙里,把「亲吻」给复现了。
    20220503_082434_001.jpg
    复现元宇宙中唇舌的触感

    除了偶尔会振动的手持控制器,大多数消费者可以使用的普通VR设备都忽略了味觉、嗅觉和触觉等感觉,而是专注于视觉和声音。

    这足以使VR体验比几十年前更有吸引力,但还不足以真正欺骗用户的大脑,使其认为他眼睛看到的堪比现实体验。

    多年来,研究人员致力于开发和改进新旧VR设备,使用户在虚拟现实的其他感觉和视觉效果一样真实。

    其中最杰出的,无过于来自卡内基梅隆大学人机交互研究所(又称未来界面小组、FIG)的研究人员开发出了让用户在虚拟现实中感受到嘴唇、牙齿和舌头的触感的技术。
    640.png
    论文链接:https://drive.google.com/file/d/ ... FpnFolRrk-qDks/view

    VR用户的触觉复现,可能还不足以在虚拟实境中撸猫撸狗、用手去感受虚拟猫狗身上逼真的毛发。

    但体验从虚拟饮水机喝水的触觉,现在可就真能复现了。
    20220503_082434_002.jpg
    当然,也可以感受骑车时,微风从唇上轻拂过。
    20220503_082434_003.jpg
    以及撞箱子时碎块打在唇齿间的感觉……

    这……听着就疼……
    20220503_082434_004.jpg

    元宇宙接吻了解一下

    当然,这么有用的新技术,用来复现在VR里刷牙喝水岂不是好浪费。

    不论是谁,首先想到的都是用这个技术在VR里复现接吻的甜蜜触觉。研究者也不例外。

    设备的工作原理,是用新增模块中的轻薄超声波换能器,将超声波脉冲瞄准在用户口腔内部和周围的位置,通过用高能的超声波脉冲轰击微小颗粒,使其悬浮和移动。

    如此一来,它们在用户张开嘴时,就能在他们的嘴唇、牙齿、甚至舌头上创造出触摸的感觉。
    20220503_082434_005.jpg
    这样一来,不仅能在唇齿间复现简单触感。通过硬件操控代码的编程改动,超声脉冲可以被编定为各种特定模式。

    如此就能可以重现物体滑过、掠过嘴唇的感觉,或俯身从虚拟饮水机中喝水时、虚拟水流喷溅在口中的持续振动。

    自然,也包括亲吻时情侣间唇舌互动的各种触觉体验。
    20220503_082434_006.jpg
    很多人看到了商机:FIG的技术要是商用落地的话,世界上首个能远程虚拟复刻接吻的元宇宙硬件设备就诞生了。

    要是再配备上其他硬件和技术,咳咳,只有想不到没有做不到,潜力充沛,商机无限,一片蓝海啊…………

    想到这点的,不止正在搓手贱笑的中年编辑,网友们也纷纷联想。

    「即将以XXX版出街。」
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    不过最打动人的还是这位网友的天问:

    「这技术是很了不起啦,但是对我们这种常年单身、十年八年没亲吻过真人的用户,有没有人能用我们可以理解的话语描述下现实状态中的接吻触感?」
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    这位用户说得就更伤心:「我猜,VR头显复现的接吻感受,会是一种让人无法承受的孤独感吧。」
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    不过,如果你是在玩恐怖游戏的时候戴上,体验可能就太「克」了。

    这套设备可以让你同时体验大蜘蛛扑脸、黏液从脸上流进嘴里的视觉和触觉。
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    负责实验的妹子正走着,然后一只「抱脸虫」毫无征兆地就扑了过来,疯狂地和你的嘴唇「交互」……
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    另外一个参与测试的大哥表示,效果太过真实,以至于他在现实中狂抽自己脸,要把这蜘蛛给扇掉……
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    效果拔群

    以前的研究在「复刻」VR场景时,通常会使用真实的物理接触。

    比如把一个机械臂直接捅你嘴里,或者是用加热丝来产生热量、风扇来模拟气流。

    显然,这些方法能够实现的功能不多,而且延迟很高。

    可能你都走出去好几步了,机械臂还没绕完一圈。
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    CMU的研究人员们则另辟蹊径。

    他们在VR头显的底部,安装了一个定制的PCB,上面有64个40kHz超声波传感器,可以以45°的角度面向用户的嘴部。

    整个阵列的尺寸为17.9x10.6x1.5cm,重量达到了107g。整体而言还是比较轻薄的,但还是比Oculus Quest 2的676克质量增加了15.8%,厚度为15毫米,使设备的总高度增加了约16.5%。
    20220503_082434_011.jpg
    接下来,研究人员将阵列通过带状电缆连接到Ultraino驱动板,并用IX4427N集成电路芯片对其进行了升级。随后再配上Arduino Mega,并用Ultraino DriverMEGA固件刷机。

    如此一来就可以独立控制所有64个传感器,时间步长分辨率为2.5us,相当于40kHz时的𝜋/5相位分辨率,模拟节点位置精度为0.9mm。
    20220503_082434_012.jpg
    软件方面,研究人员选择在Unity中进行开发。

    利用虚拟物体和耳机的已知位置,也包括超声波阵列的几何形状,就可以在必要的三维位置创造出触觉效果。之后,经过计算得出的「发射方案」会以10Hz的速度传递给Arduino。

    虽然这些数据是通过USB传输的,但它仍然比Oculus Quest 2上渲染的视觉效果平均「快」2ms(这在时间上足够接近,可以被认为是同步的)。
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    不过,现阶段方案并不算完美。

    研究人员目前只能为距离嘴唇最近的物体产生触觉,并不能实现多节点触觉。

    好在,用户通常只会把一个物体放到嘴边(例如拿起杯子喝水)。
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    场景中使用的触觉参数

    效果嘛,简而言之就是——大受欢迎!

    也许这个结果并不是那么令人惊讶,毕竟触觉提高了真实感和沉浸感。

    尤其是触觉可以提供用户视野之外的VR事件信息,极大增强了用户的体验。
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    当然,研究人员并没有止步于此。

    下一代的升级版已经在研发之中了。
    20220503_082434_015.jpg
    参考资料:

    https://futurism.com/the-byte/in ... -simulation-haptics
    https://gizmodo.com/vr-researche ... ransduce-1848849489
    https://www.youtube.com/watch?v=3q6dZQfV1x8
    https://drive.google.com/file/d/ ... FpnFolRrk-qDks/view
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