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Image credit: Hasso-Plattner Institute

科學家利用「肌肉電刺激」模擬出虛擬實境裡牆的體感回饋

讓你「感覺」摸到了虛擬物件。

Ross Wang , @rossmax
2017 年 4 月 18 日, 傍晚 08:04
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Hasso-Plattner Institute
Matrix 駭客任務世界裡的「虛擬實境」相比,現階段的 VR 體感內容都還相差甚遠(電影裡的牛排好像不錯啊啊啊),不過其實相關領域的專家都有在努力,希望能帶給你盡可能接近真實的體驗。有一群來自德國 Hasso-Plattner-Institut 研究所科學家,就想到了利用常用於復健或訓練的「EMS 肌肉電刺激(electrical muscle stimulation)」,來做為模擬 VR 體驗中的體感回饋用途,希望能藉此達到盡可能模擬身理知覺的效果。

他們在體驗者的左右手臂,黏上了數個不會傷人體的醫療級 EMS 模擬器觸發器,設備主機則是放在了薄型背包之中。VR 體驗的部分則是透過特製款的 Samsung Gear VR 眼鏡,搭配同樣額外黏上了灰色定位球的手套,然後以 USB 連接。開發者表示,這樣的進階 VR 體驗的潛力在所僅需要很基礎的硬體即可實現。



隨著體驗開始,使用者手臂上的 EMS 會隨著摸到或提起虛擬實境中的物件,而自動電擊肌肉形成對應的體感回饋 -- 雖然影片可能看不太出來效果,但有做過電療的朋友應該不會對那種「被動」的感覺太陌生。透過這樣的技術,VR 體驗者會覺得似乎真的有在出力抵抗推動物件的阻力。要能模擬到接近真實其實並不容易,一開始開發團隊在測試力道的時候,就只是單純地希望能阻止體驗者把手穿過虛擬世界裡的牆壁,但根據意見回饋,會認為僅僅是這樣其實感覺就像是被磁力拉扯而已,並不太真實。所以又費了好一番功夫來進行各式調整。

最終,他們開發出了兩種不同的模擬情境。其一,是在特定距離(10cm)下切斷 EMS 對肌肉的刺激,讓人可以體驗到類似觸摸可穿透的柔軟物件的模擬體感。另一個則是透過短暫的 EMS 脈衝,來讓體驗者感受到手被往後推的感覺,這個就被用來模擬觸摸牆面或者是移動物品的感覺。講起來其實這樣的技術並非太創新的嘗試了,至少已知已有 Teslasuit 這樣的體感衣產品。不過 Hasso-Plattner-Institut 的開發團隊則是認為,他們的技術應該可以更低調地與一般衣物整合。下個階段,他們則是想要挑戰更強的力道與更好的體感表現。