虛擬現(xiàn)實(shí)觸覺會(huì)是讓虛擬現(xiàn)實(shí)和元宇宙變得更加現(xiàn)實(shí)的下一步嗎？

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【導(dǎo)讀】未來的虛擬現(xiàn)實(shí)觸覺可能會(huì)在皮膚上使用化學(xué)物質(zhì)來讓你產(chǎn)生感覺，這會(huì)是讓虛擬現(xiàn)實(shí)和元宇宙變得更加現(xiàn)實(shí)的下一步嗎？來自美國芝加哥大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系開發(fā)的全新方法：化學(xué)觸覺，可以給出答案。

這些天來，似乎每個(gè)大型科技公司都在談?wù)摗冈钪妗梗J(rèn)為它會(huì)徹底改變我們現(xiàn)在的生活。

10月29號(hào)，F(xiàn)acebook CEO扎克伯格正式宣布，F(xiàn)acebook改名為「Meta」。未來，Meta將會(huì)投入數(shù)百億美元，全力奔向元宇宙。

緊接著，在11月2號(hào)的Ignite大會(huì)上，微軟正式宣布進(jìn)軍「元宇宙」，并將旗下混合現(xiàn)實(shí)會(huì)議平臺(tái)Mesh融入到Teams中。CEO納德拉表示Xbox游戲平臺(tái)將來也要加入「元宇宙」。

11月8號(hào)，AMD宣布拿下Facebook母公司Meta的數(shù)據(jù)中心這個(gè)大單，這也意味著Meta的新數(shù)據(jù)中心中會(huì)使用AMD的EpYC處理器。

11月9日下午的GTC 2021大會(huì)上，英偉達(dá)進(jìn)一步堅(jiān)定了「進(jìn)軍元宇宙」的決心。

黃仁勛宣布，人工智能阿凡達(dá)平臺(tái)（NVIDIA Omniverse Avatar）發(fā)布，并對(duì)其 Omniverse平臺(tái)進(jìn)行令人振奮的重大更新。

Avatar是具有光線跟蹤3D圖形的互動(dòng)角色，可以看到、說話、就廣泛的主題進(jìn)行交談，并理解自然對(duì)話的意圖。

Omniverse Avatar為創(chuàng)建人工智能助手打開了大門，這些助手幾乎可以為任何行業(yè)輕松定制，幫助處理數(shù)十億的日?？蛻舴?wù)互動(dòng)，包括餐廳訂單、銀行交易、進(jìn)行個(gè)人預(yù)約和預(yù)訂等等。

而國內(nèi)的阿里、騰訊、字節(jié)跳動(dòng)等公司也紛紛在元宇宙賽道下注，進(jìn)行提前布局。

「交個(gè)朋友」的羅永浩也發(fā)博透露自己下一個(gè)創(chuàng)業(yè)方向，「竟然」也是元宇宙。

毋庸置疑，「元宇宙」已經(jīng)成為當(dāng)下最火的概念之一，蘊(yùn)含著無窮的機(jī)會(huì)和可能。

但是，人們在虛擬現(xiàn)實(shí)中的體驗(yàn)要想達(dá)到像真實(shí)世界一樣的感覺，可能得等到我們能夠用上我們所有的感官，而不僅僅是視覺和聽覺，比如說，觸覺？

觸覺技術(shù)的目標(biāo)是讓用戶體驗(yàn)到通過其他技術(shù)模擬的物理感覺。

這方面最早的一些例子包括手機(jī)和尋呼機(jī)，它們使用旋轉(zhuǎn)電機(jī)和配重來產(chǎn)生振動(dòng)，從而吸引用戶的注意力，而不會(huì)發(fā)出任何噪音。

1997年，任天堂個(gè)通過N64的Rumble pak將類似的技術(shù)引入視頻游戲，這使得游戲機(jī)的控制器隨著游戲中的動(dòng)作而搖動(dòng)和振動(dòng)，這一功能現(xiàn)在已經(jīng)很常見了。

但是僅僅憑借振動(dòng)，一個(gè)虛擬現(xiàn)實(shí)耳機(jī)或一對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)控制器還不足以模擬現(xiàn)實(shí)世界中可以體驗(yàn)到的所有感覺。

于是，芝加哥大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系人機(jī)集成實(shí)驗(yàn)室的研究人員開發(fā)了一種全新的方法，即設(shè)計(jì)直接附著人體的交互式設(shè)備，將局部刺激直接應(yīng)用于皮膚，并以不同的方式直接觸發(fā)人類皮膚中的受體。

這種通過與皮膚的相互化學(xué)作用來產(chǎn)生感覺意味著一種新的觸覺形式，他們稱之為化學(xué)觸覺。

正如論文中所講的那樣，研究人員設(shè)計(jì)并制造了獨(dú)立的可穿戴設(shè)備，只要能夠與皮膚接觸，這些設(shè)備可以佩戴在人體的任何地方，手臂、腿，甚至面部都是可以的。

研究人員設(shè)計(jì)了一種柔軟的硅膠貼片，使用微型泵推動(dòng)液體藥劑通過對(duì)使用者皮膚開放的通道，讓皮膚在藥劑通過時(shí)吸收它們。

這樣一來，該裝置除了可以提供現(xiàn)有觸覺設(shè)備無法提供的感覺之外，還允許通過單個(gè)致動(dòng)器實(shí)現(xiàn)多種響應(yīng)。

可穿戴設(shè)備使用硅膠貼片和微型泵將五種不同的化學(xué)物質(zhì)輸送到皮膚表面，在接觸點(diǎn)產(chǎn)生五種獨(dú)特的物理感覺。

目前，研究人員已經(jīng)確定了五種有助于產(chǎn)生持久感覺的化學(xué)物質(zhì)：山椒醇，利多卡因，肉桂醛，辣椒素和薄荷醇。

薄荷醇創(chuàng)造了皮膚被冷卻的感覺，可能模擬了下雪天在外面散步，而辣椒素，這種辛辣食物中代表「辣」的成分，可以創(chuàng)造一種溫暖的感覺，模擬的是暴露在熱的東西下。

利多卡因可以產(chǎn)生麻木的感覺，山椒醇和肉桂醛可以產(chǎn)生刺痛的感覺，這些都可以在虛擬現(xiàn)實(shí)游戲中用作觸覺反饋的負(fù)面形式，提醒玩家保護(hù)自己的安全。

所有使用的化學(xué)物質(zhì)對(duì)人類來說都是安全的，所以你不會(huì)在玩虛擬現(xiàn)實(shí)模擬時(shí)受傷。

由于這是一種新的方法，研究人員還就何時(shí)以及如何利用化學(xué)觸覺提出了建議，表明它最適合「緩慢變化的觸覺事件」，例如傷口的刺痛如何在最初幾分鐘內(nèi)演變或溫度緩慢上升。

他們還建議根據(jù)設(shè)備佩戴的身體位置調(diào)整化學(xué)物質(zhì)的濃度，根據(jù)每種化學(xué)物質(zhì)提供的主要感覺來優(yōu)先選擇化學(xué)物質(zhì)，以及一些安全預(yù)防措施。

在一項(xiàng)用戶研究中，參與者評(píng)估了使用和不使用化學(xué)觸覺的虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)的沉浸感；絕大多數(shù)情況下，參與者表示，化學(xué)觸覺設(shè)備的使用確實(shí)使得沉浸感增強(qiáng)。

該團(tuán)隊(duì)認(rèn)為這證明了對(duì)皮膚進(jìn)行化學(xué)刺激從而產(chǎn)生感覺是可能的，而且由于皮膚可以以這種方式獲得感覺，未來就可以通過微調(diào)這些感覺的細(xì)節(jié)，包括感覺之間的轉(zhuǎn)換，混合化合物和定制的化學(xué)物質(zhì)以獲得新的感覺。

這項(xiàng)研究，為虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)和觸覺設(shè)備的未來設(shè)計(jì)帶來了新的可能性，突破了界限，強(qiáng)調(diào)了感覺在振動(dòng)和壓力之外的作用。

這是「元宇宙」的未來嗎？

可能將來再看，不會(huì)完全像現(xiàn)在展示的這樣，但是找到新的觸覺反饋方法，肯定是在探索模擬觸覺的方向上，邁出了明確的一步。

參考資料：

https://gizmodo.com/future-vr-haptics-may-use-chemicals-on-the-skin-to-make-1848040533

https://www.hackster.io/news/novel-haptics-approach-renders-sensations-via-chemical-stimulants-62c274656275

https://www.youtube.com/watch?v=gQ3qbUIj7D4&t=58s https://www.youtube.com/watch?v=2OTi4xfQg3U&t=470s

本文來自微信公眾號(hào)“新智元”（ID:AI_era），編輯：小咸魚，36氪經(jīng)授權(quán)發(fā)布。

當(dāng)前題目：更沉浸的元宇宙來了，全新「化學(xué)觸覺」讓你體會(huì)逼真的冷與熱
文章出自：http://www.yijiale78.com/article38/sccspp.html

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