近日，工信部發(fā)布《2016年虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書》。報(bào)告中有一段文字格外引人關(guān)注：在虛擬現(xiàn)實(shí)的感知方面，有關(guān)視覺合成方面的研究較多，對(duì)聽覺、觸覺關(guān)注較少，真實(shí)性、實(shí)時(shí)性不足，基于嗅覺、味覺的設(shè)備還沒有實(shí)現(xiàn)商品化。

當(dāng)前的VR公司在視覺方面已經(jīng)做了很多工作，畫面越來越逼真，帶來的視覺沖擊力也越來越強(qiáng)，但我們確實(shí)也忽略了一個(gè)重要的問題：眼睛能夠看到，但身體上卻沒有得到反饋，這大大降低了我們?cè)谔摂M世界中的真實(shí)感受。

沒有觸覺 就沒有真正的VR

想象一下這樣的情況：一個(gè)盲人可以觸摸智能手機(jī)屏幕，調(diào)出房間的地形圖，幫助她走到不太熟悉的角落里；一個(gè)士兵可以在6000英里之外，通過FaceTime觸碰到剛出生的女兒的小手指。

這正是Facebook的一個(gè)愿景：該公司希望在2025年建造一個(gè)“瞬移傳送點(diǎn)”。

據(jù)《商業(yè)內(nèi)幕》報(bào)道，F(xiàn)acebokk首席技術(shù)官邁克?斯科洛普夫（Mike Schroepfer）對(duì)外界表示，他希望Oculus Rift可以成為這樣一個(gè)裝置：“讓你可以前往你想去的任何地方，與任何人在一起，不受地域的局限。”

如果要實(shí)現(xiàn)這樣的目標(biāo)，就必要要解決VR體驗(yàn)中的觸覺問題。VR體驗(yàn)的一個(gè)重要支柱是觸覺，當(dāng)前的VR頭盔無論怎樣天花亂墜地吹噓，都還離真正的沉浸式體驗(yàn)相差甚遠(yuǎn)。

觸覺是科幻作品VR的一大要素，但在現(xiàn)實(shí)中，VR觸感似乎變成了一個(gè)可有可無的附加功能，而不是整體體驗(yàn)的一個(gè)關(guān)鍵部分。如果只有眼睛可以沉浸在VR中，用戶不可能真的有身臨其境的感覺。

目前來看，VR視頻、游戲在整個(gè)產(chǎn)業(yè)中算是已經(jīng)發(fā)展得較為成熟，但從本質(zhì)上說，它們帶來的那種愉悅感，和從精美的電影和游戲中獲得的愉悅感，并沒有太大區(qū)別。

CNET記者做了這樣的體驗(yàn)：某天晚上他戴在Gear VR坐在客廳，讓自己進(jìn)入了虛擬的水族箱，然后睡著了，當(dāng)他醒來之后，他發(fā)現(xiàn)周圍全是游來游去的魚兒，但是他卻無法伸手抓住它們，只能左右轉(zhuǎn)頭。當(dāng)他將Gear VR摘了后，剛才的整個(gè)感覺不錯(cuò)，但是遺憾的是，他在虛擬現(xiàn)實(shí)場景中無法觸摸到里面的物體。不僅如此，在摘掉Gear VR后雙眼還有些疼痛。這是因?yàn)楫?dāng)他雙眼集中看里面的物體時(shí)，實(shí)際上看到的是離眼睛很近的像素。

為虛擬世界帶入合適的“感知輸入”是未來這一領(lǐng)域發(fā)展的最大障礙。三星和Oculus都已暗示，虛擬現(xiàn)實(shí)想要達(dá)到消費(fèi)者想要的那種理想狀態(tài)還需要好幾年時(shí)間。這其中有很多原因。首先，虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備需要搭配非常優(yōu)秀的應(yīng)用軟件，其次虛擬現(xiàn)實(shí)需要更好的顯示屏，虛擬現(xiàn)實(shí)需要更好的硬件和輸入設(shè)備；虛擬現(xiàn)實(shí)需要具備跨平臺(tái)兼容能力。

創(chuàng)業(yè)公司在行動(dòng)

南加州大學(xué)維特比創(chuàng)業(yè)車庫孵化的創(chuàng)業(yè)公司Lamsaptics希望能讓這種想象成為可能。

Lamsaptics由阿里瑞茲?伊曼尼（Alireza Imani）和謝明電氣工程系的博士后研究員邁赫迪?柯賈尼（Mehdi Korjani）創(chuàng)辦。該公司正在利用超聲波陣列和基于學(xué)習(xí)的預(yù)測算法，為AR和VR應(yīng)用打造一種“空氣”觸感。

“我們的想法是，信息可以通過不同感官進(jìn)行傳導(dǎo)，”伊曼尼說。他是南加州大學(xué)維特比學(xué)院的博士生，研究方向是高速集成電路。

觸覺是VR發(fā)展的下一個(gè)前沿領(lǐng)域。Cyber Glove、 Virtual Realities和 Ultrahaptics這樣的公司已經(jīng)向市場投放了產(chǎn)品，但伊曼尼和Korjani認(rèn)為這些產(chǎn)品存在局限性。

“在大多數(shù)現(xiàn)有的系統(tǒng)中，觸感都很蹩腳，”伊曼尼說。“大多數(shù)產(chǎn)品都需要你佩戴一個(gè)裝置，并且有一些不能觸摸的地方——例如讓你佩戴手套。這種感覺很不自然?！?/p>

他和柯賈尼相信，AR/VR需要一種復(fù)雜的觸覺。他們正在制作一個(gè)可移動(dòng)的原型工具，用超聲波、氣壓場、高頻聲波和超聲換能器來刺激你手部的神經(jīng)元，其原理類似于在醫(yī)學(xué)中用超聲波來創(chuàng)建高分辨率的圖像。

“大致來說，這類似于蝙蝠用聲波進(jìn)行生態(tài)定位，雷達(dá)利用電磁波發(fā)現(xiàn)飛機(jī)位置，”伊曼尼說。

兩人相信，他們將能夠找到一些復(fù)雜的模式，在你的手部創(chuàng)建不同的觸感，例如不同的面料的感覺，不同的形狀的感覺。

“我們?cè)谠O(shè)計(jì)算法的時(shí)候就是以符合人類體驗(yàn)為導(dǎo)向的——人類如何感知形狀、紋理等等，而不是感知預(yù)先設(shè)計(jì)的圖案，”伊曼尼表示。

他們將要公開展示的第一個(gè)Lamsaptics工具是一個(gè)虛擬的“Highfive”，通過FaceTime讓大家擊掌。這可以讓他們知道該技術(shù)可以產(chǎn)生多大的力道來構(gòu)建不同的感覺。該工具將通過一個(gè)USB端口和個(gè)人電腦或平板電腦上連接。

Lamsaptics的創(chuàng)始人希望記錄下人類所有感覺，以便為用戶提供一種更加高級(jí)的體驗(yàn)。他們的愿景是讓用戶可以為不同的感覺編程。

“關(guān)鍵在于改善人類體驗(yàn)，比如讓盲人可以看到物體，看到房間里是不是有什么尖東西，”伊曼尼說。

至于這種該技術(shù)的商業(yè)用途，它可以利用來改善游戲體驗(yàn)，或者像迪士尼樂園這樣的主題公園可以用它來給故事增加一個(gè)新的維度。

“觸覺對(duì)于人類生活來說極為重要，”伊曼尼說，“母親的愛撫對(duì)嬰兒的心理發(fā)育和社會(huì)發(fā)展非常重要，影響到嬰兒成年之后的歲月。我們通過視覺和觸覺反饋來控制物體，與它們互動(dòng)。這是我們作為人類來說的一個(gè)重要組成部分?！?/p>

“將觸覺引入數(shù)字世界的想法很有意義，”初創(chuàng)車庫的創(chuàng)始人兼主管瑞里?阿希什（Ashish Soni）說?！癓amsaptics是我們車庫喜歡孵化的那種公司：技術(shù)創(chuàng)始人的想法很有意義，希望改變我們體驗(yàn)世界的方式”

Lamsaptics最近獲得了5萬美元的NSF Innovation Corps創(chuàng)新資金，方便他們和全美各地的潛在客戶會(huì)面，并開發(fā)商業(yè)模式。

來看看這些炫酷的VR觸覺產(chǎn)品

Tesla Studios

Tesla Studios目前設(shè)想了兩種款式的Teslasuit，在傳感器數(shù)量和功能上略有不同。第一種是The Pioneer，它全身上下共有16個(gè)獨(dú)立的觸覺反饋點(diǎn)。第二種是the Prodigy，擁有52個(gè)觸覺反饋點(diǎn)。此外，Teslasuit使用的主體材料為氯丁橡膠，傳感器部分也做了防水處理，因此可以水洗。

Teslasuit套裝主要依賴神經(jīng)肌肉電刺激技術(shù)，它也被應(yīng)用于醫(yī)療、電療以及職業(yè)體育比賽中，提供觸覺刺激和溫度控制。Teslasuit使用了溫和且輕微的電子脈沖來刺激身體，通過觸摸傳遞各種不同的感覺。為了完成起立的動(dòng)作，Teslasuit還配有T-Belt，里面包括控制芯片、藍(lán)牙設(shè)備以及電池，電池可以驅(qū)動(dòng)套裝使用4天時(shí)間。

通過切換全身上下不同的觸覺反饋點(diǎn)，Teslasuit承諾創(chuàng)造“一系列觸覺感受”。使用不同的力度和脈沖刺激持續(xù)時(shí)間，它可以模仿任何感官體驗(yàn)，從虛擬世界中與虛擬對(duì)象互動(dòng)到子彈和爆炸物的影響等，甚至游戲內(nèi)的天氣也可以轉(zhuǎn)化為電刺激，通過可選的溫度控制模塊提供額外效果。

Teslasuit還可能配有觸控編輯器/播放軟件，可以創(chuàng)造預(yù)編程的刺激程序，以及虛擬現(xiàn)實(shí)彩彈游戲等。除了游戲，還有“虛擬會(huì)議應(yīng)用”，允許你被游戲中的人觸摸或觸摸游戲中的景物。

Teslasuit套裝中沒有震動(dòng)或噪音裝置，Tesla Studios稱其并不顯得笨重，可以像正常衣服那樣穿著。它完全支持無線通信技術(shù)，有望與現(xiàn)有虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔Oculus Rift、熱門游戲機(jī)和其他電腦、平板電腦以及智能手機(jī)等設(shè)備兼容。Tesla Studios認(rèn)為，這種技術(shù)擁有廣泛的應(yīng)用潛力，包括可用于游戲、虛擬約會(huì)、健康、教育、體育/健身、科學(xué)、工程、心理以及現(xiàn)實(shí)模擬等。

Manus VR

Manus VR并不是唯一個(gè)在虛擬現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域用來控制的產(chǎn)品，但是可以說它是較早而且基本設(shè)計(jì)做得比較不錯(cuò)的一個(gè)。

在演示中，Manus VR與HTC Vive配合使用，當(dāng)我們將Vive戴在頭上，在畫面中我就看到了我的手臂開始與畫面中完全同步，但是我的右臂似乎要比左臂長了一些，看起來有些奇怪。在重新啟動(dòng)設(shè)備后，Manus VR可以完全在Vive的配合下與我的雙手同步。

Manus VR CEO Witteveen說，目前整個(gè)團(tuán)隊(duì)正在開發(fā)某種手鐲式的傳感器，而不是用手套的形式，未來甚至還能與HTC及Valve進(jìn)行信息共享。

不過最終形式究竟會(huì)是什么樣，現(xiàn)在Manus VR公司也還不確定，而基本可以確認(rèn)產(chǎn)品的最終目的就是為了追蹤用戶的手臂在VR領(lǐng)域中的動(dòng)作。Manus VR團(tuán)隊(duì)計(jì)劃這款VR手套能夠在12月正式出貨，而同時(shí)也將不會(huì)是消費(fèi)者零售版，依然會(huì)是以開發(fā)者版本出售。

在E3游戲展上，Manus VR展示了一個(gè)名叫Pillow Willow的游戲，充分展示了Manus VR的能力。演示版本的Manus VR將復(fù)雜的設(shè)備綁到了用戶的小臂上，而還通過了幾根電線來通過振動(dòng)電機(jī)連接到用戶的手指。Stumpel表示產(chǎn)品的最終形式將會(huì)集成更多的傳感器，并且同時(shí)保持低延遲的表現(xiàn)?！拔覀儜?yīng)有一個(gè)自定義的無線協(xié)議，在虛擬現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域低延遲是一個(gè)非常重要的參數(shù)，畢竟誰都不想在屏幕上看到慢了一秒鐘的動(dòng)作出現(xiàn)?！?/p>

有時(shí)，當(dāng)我嘗試撿起游戲中的某個(gè)物體時(shí)，觸覺反饋系統(tǒng)的確會(huì)檢測到我在撿東西，而Manus VR手套配備了震動(dòng)電機(jī)，能夠?qū)崿F(xiàn)一些相同的感受。Manus VR手套的材料使用了透氣材質(zhì)，因此未來還將針對(duì)不同用戶雙手的尺寸設(shè)計(jì)出不同的規(guī)格。

“我們?cè)O(shè)計(jì)了這個(gè)手套的使用方式非常容易調(diào)整，目前已經(jīng)有標(biāo)注的設(shè)計(jì)外觀和傳感器位置，二者將會(huì)結(jié)合得非常完美?！盨tumpel表示，未來將會(huì)有更多的游戲兼容Manus VR手套，甚至還可以包括了Job Simulator這樣的熱門游戲。

據(jù)悉，一對(duì)這樣的Manus VR手套需要我們額外花250美元（約合人民幣1650元）元才能入手，并且續(xù)航時(shí)間大約為8小時(shí)，通過USB進(jìn)行充電。盡管目前還存在一些缺陷，但是Manus VR手套卻讓我們?cè)谔摂M現(xiàn)實(shí)配件產(chǎn)品中邁向了正確的方向。