來源：映維網(wǎng) 作者 夢秋
觸覺技術(shù)為增加虛擬現(xiàn)實的真實感提供了一個巨大的機會。事實上，用于游戲和仿真的觸覺控制器能夠顯著提高相關(guān)體驗的真實性和享受性。用戶對虛擬世界的感知受到有形代理和觸覺錯覺的極大影響，再結(jié)合視覺界面，這將有助于改變用戶的感官體驗。
業(yè)界和學(xué)界已經(jīng)出現(xiàn)了眾多既利用觸覺反饋又利用力反饋的系統(tǒng)。過去的大多數(shù)努力都是由商業(yè)可行性和經(jīng)濟可行性驅(qū)動，而這往往會導(dǎo)致人們更傾向于使用振動電機來產(chǎn)生觸覺反饋，而不是更復(fù)雜的機械裝置。然而，第二種方法特別有趣，不僅因為它正在不斷成熟，變得越來越被接受和可行，而且還因為它能夠產(chǎn)生非常真實的動態(tài)特性感覺，可以模擬重量、質(zhì)量運動、沖擊，和阻尼振蕩。所有這一切都是傳統(tǒng)的觸覺刺激所不可能支持的感受。
日前，韓國科學(xué)技術(shù)院的一個研究小組憑借名為ElaStick的項目獲得了“ACM UIST 2020”研討會的最佳論文獎。這是韓國院校首次在大會獲得最佳論文獎。
ElaStick是一款手持式力反饋控制器。在握持時，它能夠獨特地再現(xiàn)對象的柔韌性和可變形性。例如，想象一下你拿著一根柔性梁，如一把擊劍或一根釣魚竿。
柔性梁的移動會導(dǎo)致質(zhì)心的感知偏移，而其振蕩將產(chǎn)生隨長度、橫截面和材料成分而變化的獨特動態(tài)響應(yīng)。所以，ElaStick可以作為一個可變剛度控制器來模擬由于振動或擺動柔性虛擬對象而產(chǎn)生的動態(tài)響應(yīng)。
這是通過沿一個關(guān)節(jié)動態(tài)改變四個自定義彈性筋的剛度來實現(xiàn)。其中，所述關(guān)節(jié)能夠有效地增加和減少控制器沿兩個獨立軸（2自由度）的整體剛度。例如，有了這個裝置，我們可以創(chuàng)造一種拿著一把釣魚竿的錯覺。釣竿前端感覺顫抖柔質(zhì)，而后端握柄則感覺僵硬結(jié)實。類似地，我們可以將剛度映射到對象的其他參數(shù)，例如長度和橫截面，從而真實地渲染對象在現(xiàn)實世界中的響應(yīng)。
為了演示ElaStick控制器的潛力，團隊構(gòu)建了幾個應(yīng)用程序，如上面的視頻所示。團隊主要關(guān)注三組應(yīng)用程序。
擊劍應(yīng)用展示了設(shè)備通過兩個獨立軸渲染不同剛度的手能力。用戶可以體驗擊劍與三種類型的剛劍，每一把都有著特定的剛度?；▌ψ顬殪`活，薄薄的矩形橫截面允許它在任何軸上彎曲。馬刀刀身較短，較硬，橫截面呈Y形，使刀鋒在垂直軸上更為堅硬；重劍最為堅硬，其三角形橫截面使刀鋒均勻堅硬對于攪打機應(yīng)用，用戶可以體驗到剛度的動態(tài)變化。在這款應(yīng)用程序中，用戶在碗中體驗攪打奶油。最初，面糊為液態(tài)，而且在任何方向上都是柔性。隨著時間的推移，面糊會變得更加堅硬。最后的應(yīng)用程序展示了一種控制控制器的替代方法，并為日后定制具有可選形狀參數(shù)的控制器打開了大門。在名為扭力器的應(yīng)用中，一個附加的物理手柄會接在彈性棒的頂端，并將設(shè)備變成一個雙手動控制器，從而模擬用于健身的扭力器。通過彎曲設(shè)備，用戶會體驗不同程度的剛度，類似于扭力器的重量調(diào)整。
有關(guān)ElaStick的更多信息，請前往項目官網(wǎng)以訪問相關(guān)說明及論文。
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