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迪斯尼研发3D反馈触摸屏 人机交互或重大变革
2013年10月11日    评论:    分享:

    来源:驱动之家

    如果认为迪斯尼只是一家专门做动画和电影的公司那就太狭隘了,这家由一个米老鼠卡通形象起家的公司已经是横跨电影、游戏、体育、传媒等等多个领域的巨型企业,而在科研方面也毫不示弱,旗下的 Disney Research 就有许多稀奇古怪但是十分前沿的科研项目。

    当我们的手指划过一个物体,就会受到摩擦,手指上的皮肤就接受到了信息,在大脑中形成直观的感受。迪斯尼的研究人员们开发出一种算法,通过电压,在平面触摸屏上重新创建3D图像和纹理,可以产生不同程度的摩擦感,并紧密地和手指匹配,从而在触摸屏幕显示的物体时产生触摸现实中的实物的感觉。由此,普通的屏面变成了3D屏,用户在触摸屏幕时也能感受到屏幕显示内容的触感。

    研究人员创建了一个模拟事物真实质感的 3D 触感算法,它通过和手指紧密匹配,构建触摸物体时的不同水平的电压,并生成摩擦,从而在触摸屏幕中物体时产生触摸现实中的实物的感觉。

    迪斯尼交互部门的领导 Ivan Poupyrev 解释道,我们的大脑感知三维凹凸的表面主要来自接受我们皮肤在摩擦中产生的拉伸信息。因此,如果我们能够在触摸屏幕的时候人为地拉伸手指上的皮肤,就可以欺骗大脑,使大脑以为手指在触摸实际的物体,即使触摸表面是像屏幕一样光滑的。当手指在移动的时候,接收到摩擦力的大小可以不断变化,从而模拟出连续不断且不同的触感。 因此,明确触摸感知物体的电压值是非常重要的。此外,他们还成功地在墙上投射出静态图片和动态物体或模型,这可以通过一个摄像机将之扩展成一个虚拟现实模式。

    Poupyrev说:“触摸交互技术的运用在平板电脑,智能手机甚至包括台式机中很常见,因此我们设计出一种可以将视觉内容变成可信的触觉感受的算法,这在用户体验方面存在着巨大的潜力。”

迪斯尼研发3D反馈触摸屏  人机交互或重大变革

    项技术需要通过触屏发送轻微的振动,来让人们“感觉到”凸起、褶皱和物体的边缘。迪士尼研究人员说道,这种振动会欺骗手指,让人们相信他们正在接触一个变形的表面。研究人员开发出的这种基本算法能够用于产生各种物体表面所具有的纹理。他们补充道,产生这些振动的运算法则应当非常容易添加到目前的触屏系统当中。

    匹兹堡迪斯尼研究实验室的Ali Israr博士和同事们研发出了这项振动技术,它能够重现手指接触一个凸起时的真实感觉。匹兹堡实验室互动研究小组的Ivan Poupyrev说道:“我们的大脑接收到的表面3D凸起的信息,主要是通过皮肤的拉伸得到的。”为了欺骗大脑使其认为它正在接触一个真实的物体,通过屏幕发送的振动会人为的拉伸手指尖上的皮肤,因此即使触屏表面是平滑的,你也会感觉到凸起。

迪斯尼研发3D反馈触摸屏  人机交互或重大变革

    一段描述这个系统的视频,展示了人们在屏幕上感觉苹果、水母、凤梨、化石三叶虫以及丘陵的情景。特征越明显,就需要更加强烈的振动来模拟真实感觉。Israr博士说道:“这种振动系统应当比目前用于触屏中的触觉反馈系统更加灵活多变。借助我们的算法,我们有可能使用一组控件来将触觉效果调整为一种特定的人工视觉。”

迪斯尼研发3D反馈触摸屏  人机交互或重大变革

    目前移动设备已经完成了按键到触屏的交互革命,对于迪斯尼这一 3D 触感屏幕技术的前景, Ivan Poupyrev 认为是很有潜力的,他说:“触摸交互已经成为了智能手机、平板电脑以及台式机的标准交互方式。所以我们设计开发的这套将视觉内容转变为可信的触觉感受在丰富用户体验方面有着巨大的潜在价值。我们相信我们的算法可以让触屏在视觉之外提供丰富触感成为可能,这也将催生为 3D 触感屏幕设计的应用。”

迪斯尼研发3D反馈触摸屏  人机交互或重大变革

    虽然原理看起来并不复杂,但是触觉是一个十分微妙的东西,而且很多事物的质感不仅仅体现的触感上,而且对屏幕技术也提出了更高的要求,所以迪斯尼目前研发的这个 3D 触感项目能做到什么样的逼真程度还值得期待。如果要是真的能够做到乱真的程度,相信将会是触屏交互后的又一次飞跃,尤其是在电商以及游戏等方面将会有很大的空间可供施展。

标签:迪斯尼触摸屏力反馈人机交互
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