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2018年04月01日 星期日 放大 缩小 默认   
用电子皮肤触摸虚拟世界
李忠东
■ 电子皮肤e-skin
  据英国《每日邮报》报道,德国科学家最近研制出一种新的电子皮肤。它名叫e-skin,具有柔软、可弯曲和能穿戴等特点。e-skin是一种可以戴在手上的薄膜,通过与附近的磁铁相互作用来操纵物体。由于佩戴者手部的角度不同,电压会有所不同。特别设计的软件可以控制每一个增量角度,使佩戴者的手部动作能够执行特定的指令。试验证明,e-skin可用于关闭虚拟灯的开关和在虚拟键盘上打字,而且成效明显。

  虚拟现实技术(VR)是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统,它利用计算机生成一种模拟环境,是一种多源信息融合的、交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真,能使用户沉浸其中。在过去几年里,VR成为各行各业的重要工具,许多新技术的发展依然围绕VR技术开展。众多VR厂商纷纷抢占VR一体机市场,导致市场竞争激烈。然而,到目前为止VR并没有出现太多突破性的技术,同时也缺失行业标准,更谈不上VR一直强调的让人完全“沉浸”的产品,也许触感是VR沉浸感提升的一大难题。

  科学家表示,无论是游戏还是学习体验,e-skin能对VR产生显而易见的影响。虽然它并不是用来替代现有的VR,但可以与其他兼容VR的技术混合,以创造一个更有机、互动感更强的体验。现有的VR设备使用摄像头来检测和跟踪运动,但目前的分辨率并不高,不足以记录手指和其他更微妙手势的细微动作。随着e-skin的引入,这种细微的动作不仅可以被检测到,还可以与虚拟环境进行交互。

  除了VR,e-skin还可以大大改变增强现实(AR)的当前能力。AR是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术,把原本在现实世界的一定时间空间范围内很难体验到的实体信息(视觉信息,声音,味道,触觉等),通过电脑等科学技术模拟仿真后再叠加,将虚拟的信息应用到真实世界,被人类感官所感知,从而达到超越现实的感官体验。

  除了上述有趣的应用之外,e-skin还可以给人装一个假肢,以便更容易地操纵虚拟技术,甚至还能够被纳入到软机器人中。在危险的情况下或高风险的工作中,它可以被用于虚拟按钮、控制器或门中,无需物理接触就可对它们进行操控。对于那些处理爆炸物或其他特别危险的工作的人来说,这可能会减少受伤的可能性。 

  其实在2015年,德国科学家就展示了一种接近报警传感器,可以模拟触摸,只不过系统无法对旋转动作进行定向感知。而现在e-skin被植入微型的磁敏装置后,具备了定向感知能力。然而目前该技术谈不上完美,因为e-skin需要依赖磁铁创造的磁场,然后才能改变环境的磁场。虽然这个过程过于麻烦,但是至少为VR开了一扇新的大门。科学家正朝着更加方便的领域迈进,以便通过更细微的手势来控制e-skin,使其早日进入到我们日常生活中。李忠东  

     
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