⑴ 微软新XR研究成果:除了牵引,绞盘竟然能为VR提供力反馈模拟
此前,青亭网曾报道过微软一项名为Torc的VR力反馈模块研究技术,它的特点是可以利用硬实的表面来提供丰富的体感反馈,当用户用两根手指在力反馈表面上移动的时候,能够感受到虚拟物体的纹理和弹性,它甚至能模拟解压球的弹性触感。
而在近期微软公开的三篇VR相关论文中,也曾有一篇提到了另一种可以模拟球体等虚拟物品的力反馈技术:CapstanCrunch(前两篇参考:《不用透视功能,戴VR头显上街是什么感受》和《除了注视点渲染,眼球追踪还能做什么》)。
据悉,CapstanCrunch是微软在VR力反馈领域的另一种 探索 ,与Torc的最大不同之处在于,它不是通过坚硬的表面来提供阻力,而是利用绞盘式定向制动系统限制手指活动的原理来模拟力反馈,这样做的好处是可将输入力量提高40倍,并且只需要搭配低成本、低功耗的小型马达,马达并不会直接接触到外部压力。
(绞盘原本是船员用于控制绳子的一项工具,拆让培用在体感反馈装置中可模拟小型内部马达数倍的力量)
CapstanCrucnh乍一看有点类似于微软此前研发的另一种体感反馈原型:CLAW,不过前者更加轻巧且低功耗,能够模拟20牛顿的力反馈,除了制动系统外,还结合了离合线弹簧来提供主动的阻力反馈。
关于原理
微软指出,CapstanCrunch提供力反馈的原理类似于柔道运动的理念,即:利用用户主动施加的力量产生的反作用力,来将马达的效率最大化。除了低功耗外,CapstanCrunch与前代技术相比,还具有低成本、稳定、安全、安静、快速等优势。
它基于独特的可线性调节的摩擦式绞盘制动系统,优势在于不需要使用大型高功率电力消耗且昂贵的致动器。
在CapstanCrunch中,力反馈是通过绞盘卷筒与绳子之间的阻力来实现的。二者之间的阻力关系可以是静止的(静止状态的绞盘),也可以是动态的(绞盘旋转),经过测试,微软科研人员找到了一种静态与动态阻力的差距和滞后最小的搭配方案(黏着-滑动细数小),这样就可以让绞盘的制动系统以线性的方式运转。
完成版CapstanCrunch原型系统采用两个串联的绞盘和Vectran线绳,与此同时还用了旋转的弹簧与两个绞盘相接,以此来生成程序可控、可塑的体感。
在CapstanCrunch力反馈系统上,还搭载了6DoF Vive追踪器,用于追踪用户手部在VR场景中的位置,并通过逆向运动学在VR中模拟人手。
前面曾提到,CapstanCrunch采用了线性制动系统,与大多数绞盘系统不同,旅唯它的线绳并不是根据卷筒来移动的,而是由人手来旋转卷筒,而线绳是固定的。同时,还有一个小型的内部致动马达会对线绳施加较小的拉力,而线绳上拉力较大的一面则固定在手柄上。
当用户想要以逆时针方向旋转绞盘时(手指靠近),致动器几乎不施加拉力,而绞盘卷筒也移动更自由,没有阻力。当致动器拉力增加的时候,卷滑顷筒会更向逆时针方向旋转。
为了增加力反馈的可塑性,科研人员将CapstanCrunch在制动绞盘上通过旋转或扭力弹簧连接了另一个绞盘,第二个绞盘的作用类似于离合器,会在合适的时间启动弹簧。
可模拟的情境
为了验证CapstanCrunch的效果,微软科研人员将它用于模仿4种不同的力反馈场景。除了模拟弹力球外,还可以用来模拟更复杂的按钮、积木、剪子等交互。
在模拟按键的时候,首先用户手指会触摸到制动系统的表面,然后顶着弹簧的阻力继续按压,接着制动系统松开,用户就会感觉到按按钮的体感,再然后按钮达到完全制动。与传统基于弹簧的力反馈系统不同,CapstanCrunch利用弹簧与制动系统结合的方式来模拟按按钮的动作。
在另一个例子中,CapstanCrunch可用于模拟拼接积木的动作,这个场景分为三个步骤实现:首先,你可以通过让两根手指靠近来将两块积木拼在一起,接着,施加压力将两块积木固定在一起,最后制动系统完全停止,意味着积木拼在一起了。
此外,CapstanCrunch也可以用于模拟用剪子剪东西的动作,通过一套离散的步骤来预估逐渐增加的力度,以此来模拟不断增加的材质杠杆长度(也就是剪东西的效果)。
总结
通过实验与调查,科研人员发现CapstanCrunch在模拟半空抓取动作的时候,比此前的CLAW方案效果好得多。二者不同的是,CLAW提供的力反馈更小,不过CapstanCrunch在制动系统没启动的时候并没有力反馈,而且可以适配较低端的致动器。
未来,科研人员将进一步降低CapstanCrunch元件的大小,并将绞盘和致动器的体积缩小到能够放入手掌大小的手柄中。甚至,还有望将力反馈的范围扩大到更多手指。此外,为了优化CapstanCrunch的触觉反馈,预计在其中安装一个接触指尖的音圈致动器,并且还会在拇指的位置加入一个触控板,用于优化手指与虚拟物体的交互。
其实,尽管CapstanCrunch采用的绞盘式力反馈方案比较少见,但是通过限制手指活动来模拟力量的方式并不是新的概念。比如,岱仕 科技 旗下的Dexmo手部外骨骼式力反馈手套也是通过向手指提供反作用力,来模拟真实物体的握感。
⑵ 数据手套的分类有什么
数据手套是一种多模式的虚拟现实硬件,通过软件编程,可进行虚拟场景中物体的抓取、移动、旋转等动作,也可以利用它的多模式性,用作一种控制场景漫游的工具。数据手套的出现,为虚拟现实系统提供了一种全新的交互手段,目前的产品已经能够检测手指的弯曲,并利用磁定位传感器来精确地定位出手在三维空间中的位置。这种结合手指弯曲度测试和空间定位测试的数据手套被称为“真实手套”,可以为用户提供一种非常真实自然的三维交互手段。
数据手套一般按功能需要可以分为:虚拟现实数据手套、力反馈数据手套。上面介绍的为虚拟现实数据手套。
力反馈数据手套:借助数据手套的触觉反馈功能,用户能够用双手亲自“触碰”虚拟世界,并在与计算机制作的三维物体进行互动的过程中真实感受到物体的振动。触觉反馈能够营造出更为逼真的使用环境,让用户真实感触到物体的移动和反应。此外,系统也可用于数据可视化领域,能够探测与出地面密度、水含量、磁场强度、危害相似度、或光照强度相对应的振动强度。
通用种类
5触点数据手套主要是测量手指的弯曲(每个手指一个测量点)。
14触点数据手套主要是测量手指的弯曲(每个手指两个测量点)。
⑶ 87周报:OPPO发布新AR眼镜;苹果高管称AR拥有巨大潜力
本周(11.16-11.22)热点:戴尔与HTC Vive签署分销协议,为欧洲企业提供VR一站式解决方案;知名线下VR品牌The Void因无力偿还贷款而出售资产;腾讯音乐宣布投资VR演唱会平台Wave并达成战略合作;TGA 2020 游戏 大奖提名公布,VR大作《半衰期:爱莉克斯》再次上榜;《星球大战:银河边缘传说》正式登陆Quest和Quest 2等。
行 业 动 态
爱立信调查报告:AR/VR工作社交或在2030年成为常态
在爱立信早前发布的一项研究报告中,我们在未来或许能够在一个完全虚拟化的空间进行工作和社交。在这里,触觉、味觉、嗅觉和冷热感觉等感官体验都可以通过数字方式传递。完全虚拟化的办公室很可能在2030年之前出现,而且绝大多数受访者表示,感官网络化能够提高企业的可持续发展性。如果隐私问题得到解决,这将能进一步促进虚拟化办公的普及。
苹果高管表示AR设备在现在与未来都拥有巨大的潜力
在最近接受CNET的采访时,苹果VR/AR计划负责人Mike Rockwell表示,AR在今天存在的设备和明天可能存在的设备中都有巨大的潜力。
戴尔与HTC Vive签署分销协议,为欧洲企业提供VR一站式解决方案
HTC Vive于上个月宣布了其远程协作工具Vive XR套件,旨在帮助企业适应员工在家办公。如果你拥有硬件设备,那简直太好了,但对于那些还没有并正在寻找投资的企业来说,HTC Vive和戴尔现在已经合作为欧洲的企业客户提供简单的一站式解决方案。据了解,这项分销协议将使戴尔的客户能够使用各种Vive设置和配件,以及Vive企业保修和服务,比如XR Suite。
2020谷歌开发者大会:AR软件工程总监介绍ARCore最新动态
Google开发者大会是谷歌面向开发者展示最新产品和平台的年度盛会。2020 Google开发者大会于11月16日至21日举行,这是谷歌首次以全线上大会的形式与中国开发者相聚。本次大会以“代码不止”为主题,介绍了相关产品更新以及一系列面向本地开发者的技术支持内容,旨在赋能开发者高效创新、持续不断地创造愉悦的产品体验。在大会首日,谷歌软件工程总监王启文发表了关于“ARCore为用户创造有效的AR体验”的主题演讲。
Unity线上技术大会正式开幕,四款全新技术产品落地中国
中国Unity线上技术大会于11月16日晚开幕,在主题演讲中,Unity正式宣布MARS、ArtEngine、Plastic SCM等全新技术产品落地中国,并讲述了Unity实时3D技术与解决方案如何驱动更多行业领域的变革与创新。
知名线下VR品牌The Void因无力偿还贷款而出售资产
据外媒Protocol报道,连锁线下VR品牌The Void因拖欠贷款,不得不向债权人Jim Bennett转移包括专利、商标在内的资产。同时,The Void陷入财务困境也导致迪士尼终止与其建立的长期合作,这意味着The Void将失去对于基于迪士尼IP的VR内容的使用权,比如:《无敌破坏王:大闹VR》、《星球大战:帝国的秘密》等。
Oculus Quest 2重大更新:增加90Hz刷新率、健身追踪功能等
日前,Oculus正式发布了v23软件更新(支持Quest 1和Quest 2),包括纳入健身跟踪应用Oculus Move,原生支持90Hz刷新率,以及允许向朋友赠送 游戏 和体验等等。
SteamVR 1.15版更新:修复了Reverb G2控制器绑定问题
SteamVR推送1.15版更新,本次更新涵盖了前几周陆续推出的多个beta版更新内容,包括:修复在惠普Reverb G2上玩《半衰期:爱莉克斯》时遇到的控制器绑定问题、为Valve Index头显加入麦克风反馈功能、调整自动分辨率功能的性能预测算法等等。
Facebook发布VR开发者中心ODH 1.2版本
Facebook最初在今年9月发布了旨在提升VR开发体验的开发者中心Oculus Developer Hub(ODH)。例如,现在开发者可以通过一个优化的统一界面访问防护系统,接近传感器,投屏,以及性能信息工具OVR Metrics等等。现在ODH已经来到1.2版本。团队根据开发者社区的反馈纳入了一系列的新功能,同时进行了错误修复,提高了ODH中常用功能的可靠性。
融 资 收 购
腾讯音乐宣布投资VR演唱会平台Wave并达成战略合作
近日,腾讯音乐宣布已与VR演唱会平台Wave达成战略合作,并将对其进行股权形式投资。具体财务细节暂未披露。根据合作协议,双方将进一步共同 探索 虚拟演唱会蓝海市场。
VR培训解决方案商TransfrVR完成1200万美元A轮融资
总部位于纽约的VR培训解决方案商TransfrVR宣布完成1200万美元A轮融资,本轮融资由Firework Ventures领投。据悉,新的资金将主要用于开发Transfr的VR模拟课程。
沃尔玛旗下印度电商Flipkart收购VR/AR内容创作平台Scapic
沃尔玛旗下印度电商Flipkart宣布已收购总部位于班加罗尔的VR/AR内容创作平台Scapic。通过此次收购,Flipkart将提升其在电商领域的沉浸式购物服务。
Epic Games收购面部表情捕捉厂商Hyprsense
不断的迭代已经令《堡垒之夜》从单纯的吃鸡 游戏 变成了一个与朋友共度时光的热门社交空间。然而,用于虚拟角色的表情始终没有太大变化。针对这个问题,Epic刚刚收购了一家名为Hyprsense的公司。据介绍,Hyprsense的技术可以通过一个简单的网络摄像头将玩家的面部表情直接映射到 游戏 角色。
硬 件 快 讯
OPPO第二代AR眼镜概念机OPPO AR Glass 2021正式亮相
在11月17日下午举办的OPPO未来 科技 大会2020上,OPPO正式发布了第二款AR眼镜概念产品OPPO AR Glass 2021。
约翰·卡马克暗示Quest 2未来将支持120Hz刷新率
Oculus在本周正式发布了v23软件更新(支持Quest 1和Quest 2),包括纳入健身跟踪应用Oculus Move、原生支持90Hz刷新率,以及允许向朋友赠送 游戏 和体验等。而在Oculus官方推特的更新公告下,Oculus前首席技术官约翰·卡马克则跟帖建议开发者不要将帧率默认设置为最高。约翰·卡马克表示“不要将帧率默认设置为最高,否则如果我们发布120 FPS支持,你的应用程序可能会运行不佳。如果有两个头显,你应该测试不同的分辨率、帧率、渲染功能。”
外媒评测惠普Reverb G2:优秀的头显,糟糕的控制器
作为一款新上市的VR头显,惠普Reverb G2的硬件规格十分亮眼,同时为一些用户提供了无需Facebook账户即可体验PC VR相当多内容的选择。对于大部分PC VR的老用户而言,惠普Reverb G2是一款在清晰度上有大幅度改进的升级产品。近日,外媒UploadVR上手体验了这款VR头显。
日本硬件厂商JVC Kenwood将于下月初展示最新VR头显原型
日本硬件厂商JVC Kenwood宣布将于12月2日在神奈川县举行线下产品演示会议,届时将展示其最新VR头显原型机。
Quest版VR鞋Cybershoes开启Kickstarter众筹
鉴于玩家对晕动症的各种敏感性,因此VR中的移动问题总是很棘手,而VR硬件厂商Cybershoes想要解决这一问题。该公司已经于2018年成功为其PC VR兼容产品进行了众筹活动,现在,Cybershoes又为其Oculus Quest和Quest 2版产品开启了Kickstarter众筹。据了解,Kickstarter众筹将于2021年1月结束,目标金额为30000美元。
康奈尔大学研究员用可伸缩分布式光纤传感器研制低成本触觉手套
康奈尔大学的研究人员日前发明了一种结合低成本发光二极管和染料的光纤传感器,并带来成一种可以检测压力、弯曲和应变等变形的可伸缩“皮肤”。这种传感器可以用于机器人系统和XR等领域,并为其提供人类在自然界生存所依赖的丰富触觉感受。
意法半导体联手广达电脑研发AR智能眼镜参考设计
意法半导体和广达电脑日前宣布,将结合各自在激光扫描技术和生产制造技术方面的优势,共同研发AR智能眼镜的参考设计。
游 戏 快 讯
TGA 2020 游戏 大奖提名公布,VR大作《半衰期:爱莉克斯》再次上榜
The Game Awards(TGA)是由索尼、微软、任天堂以及Valve赞助的新活动,取代了以往的VGA以及VGX,被喻为 游戏 界的奥斯卡。近日,The Game Awards 2020的各大 游戏 奖项提名正式公布,包括年度最佳 游戏 、年度最佳VR/AR 游戏 、最佳动作 游戏 等24个类别,其中,由Valve制作发行的VR独占动作冒险 游戏 《半衰期:爱莉克斯》是被提名最多的。
卡普空机密被泄露!《生化危机4》或推出VR版本
据外媒报道,RAGNAR LOCKER黑客组织又放出了更多卡普空的内部资料(未经证实),据流传出的图片来看,包含《生化危机8:村庄》的实体版详细信息,显示 游戏 预计在明年4月发售。《逆转裁判123+大逆转裁判1&2 合集》PS4和NS版。《生化危机4》VR版以及《怪物猎人:崛起》的PC版。
《星球大战:银河边缘传说》正式登陆Quest和Quest 2
ILMxLAB与Oculus工作室联手打造的VR 游戏 《星球大战:银河边缘传说》正式登陆Oculus Quest和Oculus Quest 2。
VR 游戏 《Elite Dangerous》将在Epic Games商店免费发售
《Elite Dangerous》是英国 游戏 开发商Frontier Developments开发的一款VR太空模拟 游戏 ,该 游戏 将于11月19日在Epic Games商店免费发售。
EA为《星球大战:战机中队》发布两个免费更新
VR 游戏 《度假模拟器》增加实验性手势识别功能
《Vacation Simulator(度假模拟器)》是美国 游戏 工作室Owlchemy Labs开发的一款VR休闲 游戏 ,该 游戏 在近日为Oculus Quest增加了实验性手势识别功能。
VR冒险 游戏 《神秘博士:时间的边缘》发布最新更新
英国 游戏 工作室Maze Theory曾在去年发布了VR冒险 游戏 《神秘博士:时间的边缘》,使所有的《神秘博士》粉丝都可以通过“TARDIS”时光机穿越 游戏 世界进行冒险。近日,这款 游戏 推出了最新更新,该更新包含了“Time Lord Victorious”主题内容。
庆祝Link一周年,Quest新激活用户将获赠VR大作《Asgard’s Wrath》
在Oculus Link推出的一周年之际,Oculus为购买激活新Oculus Quest的用户准备了一份周年礼物。Oculus表示,从11月20日起(北京时间11月21日4:00)至2021年1月31日(北京时间2021年2月1日15:59),期间激活全新Oculus Quest 2并且使用了Oculus Link的用户将免费获得《Asgard’s Wrath》一份。任何兼容的Oculus Link线缆都可以(没有限定一定要官方的Oculus Link线缆)。
《精灵宝可梦Go》大更新:增加四季活动,提高玩家等级
Niantic在近日宣布了《精灵宝可梦Go》的最新更新。在此次更新中,玩家的等级上限将从40级提高到50级,最值得注意的是新赛季要开始了。四季庆典活动将于当地时间12月1日上午8点开始,其中包括新的天气动态,每个季节可捕获的不同宝可梦,以及更多地区性 游戏 活动等。
手游《动物之森:口袋营地》增加AR模式,提供一个月免费套餐
近日消息,任天堂EAD开发的电子 游戏 《动物之森:口袋营地》近日更新新增AR模式。《动物之森:口袋营地》在AR镜头模式与AR Cabin模式下,玩家能以不同方式将 游戏 中的角色带入现实。
⑷ 触觉手套如何测量关节角度
通过手指弯曲和延展所产生的电信号测量关节角度的变化。采用5DT数据手套获取触睁戚返觉信息,通过数据手套可测得手指各关节的转动角度,并结合人手的运动学方悉饥程确定手指上任意点的三维坐标。作为VR重要触觉技术仔举之一,触觉手套近两年不断涌现新的成果。
⑸ Meta公司推出让你‘感受’虚拟物品的手套
近日马克扎克伯格展示了一种新设备,有望为他的虚拟现实元宇宙铺平道路:一种可以让你感受虚拟物体的触觉手套。
手套看起来像科幻电影中的机器人拥有的机械手臂, 该手套配备了数百个执行器和微型电机,可以在你的手上传递触摸的感觉。它还可以将你的手指锁定在某个位置--例如,如果你在VR世界中抓住一个球或触摸一个硬表面。
"为了实现这种体验,并将触觉带入元空间(VR虚拟世界),该团队正在开发触觉手套:一款舒适和可定制的手套,帮助你在虚拟世界中重现一系列的感觉,包括纹理、压力和振动,"据报道Meta,这家公司的前身是Facebook。
目前该项目面临的主要挑战是技术的限制。例如,传统的机械执行器可能很重,戴在手套上会产生过多的热量。因此,Meta的现实实验室一直在开发由较软的柔性材料制成的执行器。现在 科技 的发展以及技术的进步还不能完全满足该手套的需求,相信未来会逐渐解决这一问题。
Meta公司报道说:在过去两年中,实验室在气动执行器(利用气压产生力)和电动力执行器(在有电场的情况下改变形状或大小)方面都取得了重大突破。手套上的一个小型 "微流控芯片 "也能控制流经执行器的气流。
上周,Meta公司联合扎克伯格上传了该技术的几个操作视频。然而,该公司指出,该手套不能完全重现现实世界的物理感觉。相反,该系统可以在适当的时候提供足够的反馈,以欺骗你的大脑,使其认为一个虚拟物体在你手中。
"触觉手套甚至可以让佩戴者的感知系统相信它正在感受一个物体的重量,通过用致动器轻轻拉动佩戴者的手指皮肤来模仿重力对所持物体的拉扯。但这一切都必须在时间上完全正确,"Meta的现实实验室说。
这个手套原型是该公司长期愿景的一部分,即创造一个虚拟现实世界,有朝一日取代互联网。据扎克伯格称,元空间甚至可以取代我们在现实世界中做的事情,如参加音乐会和运动。但为了实现这一目标,Meta公司将需要一系列突破性的技术,能够使VR互动感觉更像生活。
目前还没有关于Meta何时向VR用户发布触觉手套的消息。但目标是有一天将手套与VR头盔和增强现实眼镜配对。
"该公司补充说:"我们的触觉手套项目开始时是一个月球射击,但随着我们不断创新和完成研究,它的可行性越来越高。
开发这些手套的工作仍处于研究过程的早期阶段,随着它们变得更加实用,Meta公司希望出售这些手套,允许用户将它们与VR头显或AR眼镜配对。
⑹ VR只能看不能摸这几款VR触觉反馈装置
我们一直都说VR色情行业会一片大好,我们在不少的视频里看见一些玩家在玩羞羞的VR游戏时,双手不自主的抚摸起来,其实这和传统的看羞羞片并没差!因为只能看不能摸,还玩什么!所以就有需多触觉控制器被研发。
当 VR 里出现不可描述的画面时,你的反应是不是这样的?
优点:可以模拟纹理特性,兼容 Oculus,反馈触感接近真实。
缺点:VR-Ready的计算量需求大、功耗高、
点评:可物理按压、纹理模拟,但还处于实验阶段。