腦后插管還有一段距離，但虛擬世界已向我們撲面而來(lái)。

你現(xiàn)在還不能戴著 Facebook（現(xiàn)在叫 Meta）的高科技虛擬現(xiàn)實(shí)手套云擼貓，但距離這項(xiàng)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)也不是很遠(yuǎn)。

Meta 的「誕生」伴隨著扎克伯格對(duì)于虛擬世界、元宇宙的無(wú)限向往。但公司改名并不是心血來(lái)潮的事，最近七年里，F(xiàn)acebook 一直在致力于開(kāi)發(fā)人機(jī)交互的新次元——一種觸覺(jué)手套，它可以復(fù)現(xiàn)抓握物體，或撫摸不同材質(zhì)表面的觸感。

近日，Meta 首次將這款手套向媒體公開(kāi)，該設(shè)備與其他可穿戴技術(shù)已被視為 VR 和 AR 交互的未來(lái)。

Meta 手套的原型成本約為 5000 美元，在每個(gè)手指上有約 15 個(gè)脊?fàn)畛錃馑芰掀?，被稱為執(zhí)行器（actuator），觸覺(jué)交互位置被布置在貼合佩戴者手掌、手指下側(cè)和指尖等位置上。該手套還是 VR 控制器，其手背處的白色標(biāo)記可以讓相機(jī)跟蹤手指在空間中的運(yùn)動(dòng)方式，內(nèi)部傳感器可以捕捉佩戴者手指的彎曲方式。

當(dāng)你戴上手套進(jìn)入 VR 或 AR 世界時(shí)，這套工具上復(fù)雜的控制系統(tǒng)會(huì)調(diào)整充氣，在你手上制造擬真壓力。如果你用指尖觸碰虛擬物體，還會(huì)感覺(jué)到特定的觸感。如果你抓起了虛擬物體，手指上的致動(dòng)器就會(huì)變硬，從而產(chǎn)生阻尼感。這些感覺(jué)與視覺(jué)和音頻交互一同工作，就會(huì)產(chǎn)生身體接觸物體的錯(cuò)覺(jué)。

這項(xiàng)技術(shù)借鑒了軟體機(jī)器人領(lǐng)域最近的進(jìn)展，用微型氣閥取代了笨重的電機(jī)。自 2014 年收購(gòu)創(chuàng)業(yè)公司 Oculus VR 以來(lái)，Meta 一直在研究如何讓虛擬環(huán)境可觸摸。它在 2015 年開(kāi)發(fā)了手套的第一個(gè)原型——一個(gè)帶有單個(gè)執(zhí)行器的手指。

Reality Labs 的負(fù)責(zé)人 Michael Abrash 表示，最初的體驗(yàn)是戴上 VR 頭盔，嘗試在虛擬世界中觸碰一個(gè)盤子，結(jié)合圖像、聲音和粗糙陶瓷的觸感。「我看到了盤子，看到了我的手指擦過(guò)盤子，聽(tīng)見(jiàn)了聲音，那種刮擦的聲響，手上也感受到了震動(dòng)，這就是手指在瓷盤上滑動(dòng)的感覺(jué)?！笰brash 說(shuō)道。

模擬觸覺(jué)并不是一個(gè)全新的領(lǐng)域。我們將 VR 與控制器振動(dòng)這樣簡(jiǎn)單的東西結(jié)合起來(lái)，也能讓人們感覺(jué)更像是在觸摸物體，除了 Meta，許多公司已經(jīng)在開(kāi)發(fā)可追蹤用戶手部或提供觸覺(jué)的可穿戴設(shè)備，有些甚至還能集成溫度的感覺(jué)。

Meta 的方向是以其他公司無(wú)法做到的形式向大眾市場(chǎng)推出觸覺(jué)手套。大多數(shù)觸覺(jué)設(shè)備制造商為軍事、工業(yè)或?qū)W術(shù)機(jī)構(gòu)銷售專業(yè)產(chǎn)品。相比之下，Meta 致力于推出面向更多消費(fèi)者的 Quest VR 系統(tǒng)，這是其投入數(shù)十億美元構(gòu)建集成 VR 和 AR 的「元宇宙」的重要部分。

如果觸覺(jué)手套系統(tǒng)最終開(kāi)賣，Meta 將保證該系統(tǒng)可以在自家的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng) Quest 上運(yùn)行，并鼓勵(lì)應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)人員使用它。

在 Reality Labs 的設(shè)想中，手套在未來(lái)是配合眼鏡、耳機(jī)的多種控制器方法之一，除此之外還有基于肌電圖（EMG）的更輕量級(jí)解決方案，后者是一種讀取手臂上的神經(jīng)信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字輸入的系統(tǒng)。Meta 在 2019 年收購(gòu)了 EMG 腕帶公司 CTRL-Labs，EMG 團(tuán)隊(duì)與觸覺(jué)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)分開(kāi)工作。

「Douglas Engelbart 和 Xerox PARC 是唯一一次從根本上改變了我們與數(shù)字世界互動(dòng)的方式，」Abrash 說(shuō)道——指的是 1970 年代鼠標(biāo)的發(fā)明和 Alto 臺(tái)式電腦的設(shè)計(jì)，直到今天絕大多數(shù)計(jì)算機(jī)都仍在沿用這一范式?！窤R 眼鏡將實(shí)現(xiàn)又一次革新。你不會(huì)帶著鍵盤和鼠標(biāo)四處走動(dòng)。你也不需要拿出手機(jī)來(lái)與之互動(dòng)。」對(duì)于某些任務(wù)，你可能需要一個(gè)簡(jiǎn)單的腕帶，有時(shí)還需要更完整的觸覺(jué)。

不過(guò)，生產(chǎn)消費(fèi)者可用的觸覺(jué)手套仍然存在許多障礙。

一方面，該團(tuán)隊(duì)希望大幅增加手套致動(dòng)器的密度，在幾年內(nèi)從數(shù)十個(gè)增加到數(shù)百個(gè)甚至上千個(gè)?，F(xiàn)在，手套可以提供物體輪廓的感覺(jué)，但不能讓你區(qū)分出材質(zhì)表面之間的細(xì)微差別——還只能依賴于音頻和圖像腦補(bǔ)。

「你可以撫摸一只狗，但感覺(jué)不到自己摸到了毛，」Reality Labs 工程師 Katherine Healy 說(shuō)道。「你需要高密度的驅(qū)動(dòng)器才能真正獲得那種感覺(jué)，而現(xiàn)在的手套并不能做到這一點(diǎn)。」雖然 Meta 可能不會(huì)優(yōu)先考慮像毛皮這樣特定的質(zhì)地，但它希望手套可以產(chǎn)生更多種，更高質(zhì)量的感覺(jué)。

另一方面，手套也需要減小體積，Meta 手套的原型要比 90 年代任天堂 Power Glove 小，但這還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。Healy 認(rèn)為，該設(shè)備需要足夠的輕，讓人感覺(jué)他們可以正常地與現(xiàn)實(shí)世界、虛擬世界互動(dòng)，并且它需要做到完全無(wú)線化，而不是像現(xiàn)在這樣依賴系繩。

更復(fù)雜的是，觸覺(jué)手套需要精確貼合佩戴者的皮膚。這可能需要為每個(gè)買家設(shè)計(jì)不同的合身版本。這可能要借助 3D 針織等技術(shù)，以定制的尺寸數(shù)字生產(chǎn)出織物。然后還有一些實(shí)際問(wèn)題，比如如何清潔這款高科技手套——現(xiàn)在的清洗方法是用酒精仔細(xì)擦拭。然而服裝一般是水洗的，因此 Healy 表示：「我們希望能夠制造出一種可以清洗的手套，這是我們?cè)妇暗囊徊糠帧！?/p>

如果這款觸覺(jué)手套商業(yè)化，它將面臨與其他收集生物識(shí)別信息的可穿戴設(shè)備相同的隱私和安全挑戰(zhàn)。研發(fā)團(tuán)隊(duì)對(duì)使用 EMG 腕帶等技術(shù)在鍵盤上打字進(jìn)行了分析，表示這很少被描述為潛在威脅。但是可穿戴技術(shù)可以精細(xì)地分析人們的身體運(yùn)動(dòng)，而即使是基本的打字模式也可以預(yù)測(cè)帕金森等疾病。Meta 將需要制定政策來(lái)管理離開(kāi)用戶設(shè)備的數(shù)據(jù)以及能夠訪問(wèn)這些數(shù)據(jù)的人。

目前，研究團(tuán)隊(duì)正試圖探究 VR 觸控的真實(shí)程度如何。Abrash 說(shuō) ：「觸覺(jué)手套的一個(gè)有趣之處在于，它與視聽(tīng)內(nèi)容不同，我們無(wú)法準(zhǔn)確再現(xiàn)現(xiàn)實(shí)?！挂曈X(jué)上最先進(jìn)的屏幕可以呈現(xiàn)出非常真實(shí)的圖像，聽(tīng)覺(jué)上聲波可以捕捉人們說(shuō)話的特征。但是 Meta 不能實(shí)際制造出可以阻止人手穿過(guò)虛擬桌子的手套，而是必須找到讓用戶相信并接受桌子位置的方法。即使虛擬的桌子在客觀上感覺(jué)更像是果凍而不是硬木。VR 是「一種新的物理世界，其中沒(méi)有什么是大規(guī)模的固體?！?/p>

Abrash 還說(shuō)道：「在我看來(lái)，如果觸覺(jué)手套奏效，你就可以撫摸一只狗，當(dāng)然是一只虛擬的狗。體驗(yàn)也會(huì)略有不同，但在情感和體驗(yàn)上都會(huì)很真實(shí)?！?/p>

參考內(nèi)容：

https://www.theverge.com/2021/11/16/22782860/meta-facebook-reality-labs-soft-robotics-haptic-glove-prototype

https://uploadvr.com/meta-haptic-gloves-research/

本文來(lái)自微信公眾號(hào)“機(jī)器之心”（ID:almosthuman2014），36氪經(jīng)授權(quán)發(fā)布。