VR追求的是一種沉浸感，為了營(yíng)造更逼真的VR體驗(yàn)，開(kāi)發(fā)者們研發(fā)了各種各樣與頭顯搭配的體感設(shè)備。手柄是一款傳統(tǒng)體感設(shè)備，另外，我們還有搭載多個(gè)傳感器的HoloSuit VR體感服、ryg公司推出的體感腰帶和體感背心、HaptX的體感手套。
今天我們要來(lái)介紹的是一項(xiàng)不需要用戶(hù)穿戴任何東西就能獲得體感效果的技術(shù)，其原理簡(jiǎn)化來(lái)講就是：通過(guò)追蹤用戶(hù)姿勢(shì)，利用在空中移動(dòng)的四軸飛行器來(lái)提供近乎實(shí)時(shí)的觸感。
據(jù)青亭網(wǎng)了解，研發(fā)該技術(shù)的科研人員來(lái)自于德國(guó)的慕尼黑大學(xué)、達(dá)姆斯特塔大學(xué)、杜伊斯堡-艾森大學(xué)、雷根斯堡大學(xué)和美國(guó)衛(wèi)斯理大學(xué)，他們使用的四軸飛行器能夠模擬咖啡杯、椅子、野生動(dòng)物等物體的觸覺(jué)體驗(yàn)。
體感VR是什么
體感VR設(shè)備在浸入式視覺(jué)與聽(tīng)覺(jué)的基礎(chǔ)上，加上了一層觸感，縮短VR與現(xiàn)實(shí)之間的距離。
VR觸覺(jué)反饋
目前，Oculus和HTC的VR頭顯通過(guò)手柄為用戶(hù)提供體感反饋，但畢竟現(xiàn)實(shí)生活中人手是自由活動(dòng)的，在VR中手里總要握個(gè)東西就缺少了一些真實(shí)感。除了穿戴式體感反饋裝置，用戶(hù)也可以通過(guò)外部機(jī)器來(lái)模擬觸覺(jué)，只是通常這種機(jī)器都是固定的，因此用戶(hù)沒(méi)辦法自由移動(dòng)。
VR體感無(wú)人機(jī)的誕生
VRHapticDrones是上述科研人員在一份名為“VRHapticDrones：通過(guò)四軸飛行器在VR中提供觸覺(jué)反饋”的論文中描述了一項(xiàng)技術(shù)，與現(xiàn)存的其他體感設(shè)備有很大不同，將非常適合大空間VR。
據(jù)悉，該無(wú)人機(jī)技術(shù)搭載了Motive OptiTrack動(dòng)作感知系統(tǒng)與12個(gè)Flex 3攝像頭，追蹤范圍為4米x4米x3米的空間，其能夠追蹤頭顯、多架四軸飛行器以及用戶(hù)設(shè)定的特定身體部位。VRHapticDrones系統(tǒng)會(huì)通過(guò)渲染引擎向無(wú)人機(jī)傳輸刷新率為100Hz的觸覺(jué)數(shù)據(jù)，其精準(zhǔn)性達(dá)毫米級(jí)。在Oculus Rift頭顯上搭載Leap Motion追蹤傳感器后，該體感系統(tǒng)將能夠追蹤用戶(hù)的手指，讓用戶(hù)與無(wú)人機(jī)的交互更加自然。
他們使用的四軸飛行器為市面有售的Parrot Rolling Spider，在上面可外接各種模擬不同物體表面的觸覺(jué)反饋界面，據(jù)悉這些界面上都包裹了輕薄織物。另外，無(wú)人機(jī)與VRHapticDrones系統(tǒng)后臺(tái)使用BLE（藍(lán)牙低功耗）連接。
據(jù)悉，這組科研人員希望用該體感系統(tǒng)提供三種觸覺(jué)反饋：被動(dòng)、主動(dòng)和定位觸覺(jué)媒介。為展示這三種觸覺(jué)反饋，他們研發(fā)了一款多功能深海VR內(nèi)容。在沉浸感非常強(qiáng)的昏暗水下環(huán)境中，用戶(hù)伸出手就能感受到無(wú)人機(jī)提供的被動(dòng)觸覺(jué)反饋。
在主動(dòng)VR觸覺(jué)反饋的演示湖面中，會(huì)出現(xiàn)一只好奇的VR鯊魚(yú)，它在感受到體驗(yàn)者靠近的時(shí)候會(huì)直直地游過(guò)去。體驗(yàn)者在頭顯中看到它碰到自己的同時(shí)，搭載了與鯊魚(yú)鼻部相似的表面會(huì)主動(dòng)觸碰體驗(yàn)者，視覺(jué)與觸覺(jué)的自然結(jié)合，放大了交互的整體沉浸感。
值得一提的是第三種反饋方式定位觸感媒介，其結(jié)合了主動(dòng)和被動(dòng)觸覺(jué)反饋，模擬柔軟或輕巧的物體，讓體驗(yàn)者與無(wú)人機(jī)上用魚(yú)線(xiàn)吊著的輕巧媒介進(jìn)行交互。在VR演示內(nèi)容中，這種媒介以?huà)煸隰~(yú)鉤上的小蟲(chóng)子形象出現(xiàn)，體驗(yàn)者能夠直接抓住懸掛的物體，作為游戲中獲取的獎(jiǎng)勵(lì)。
在論文中科研人員寫(xiě)道，VRHapticDrones體感系統(tǒng)能夠在多個(gè)場(chǎng)景得到應(yīng)用，比如開(kāi)門(mén)（被動(dòng)反饋）、打開(kāi)門(mén)后朝著玩家身上射來(lái)的箭（主動(dòng)反饋），為了避免被箭射中，用戶(hù)必須從一項(xiàng)裝置中取出彈簧才能拆解陷阱。
他們還認(rèn)為，該技術(shù)可以應(yīng)用在建筑與設(shè)計(jì)領(lǐng)域，比如，設(shè)計(jì)師和用戶(hù)都能通過(guò)觸覺(jué)反饋，更好地了解汽車(chē)的設(shè)計(jì)。
上述圖表從真實(shí)感、視覺(jué)觸感對(duì)應(yīng)性和滲透性三方面對(duì)比無(wú)觸覺(jué)反饋（黃）、震動(dòng)式觸覺(jué)反饋（藍(lán)）和四軸飛行器觸覺(jué)反饋（綠）的利開(kāi)特式量表平均值。
浸入感分?jǐn)?shù)（從左到右：無(wú)觸覺(jué)反饋、震動(dòng)式觸覺(jué)反饋、四軸飛行器觸覺(jué)反饋）
雖然VRHapticDrones的體感技術(shù)看起來(lái)很棒，但是其也存在一些局限性。比如，目前用戶(hù)一些身體部分需要貼上反光標(biāo)記才能被追蹤，而且他們目前并未展示多個(gè)無(wú)人機(jī)同時(shí)提供觸覺(jué)反應(yīng)，原因是其飛行控制裝置比較復(fù)雜。不過(guò)鑒于其藍(lán)牙元件最多可支持5臺(tái)無(wú)人機(jī)，未來(lái)他們應(yīng)該也會(huì)想辦法讓多臺(tái)無(wú)人機(jī)同時(shí)運(yùn)行。
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