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如何让一位母亲与她去世的小女儿“重逢”#xff1f;韩国MBC电视台《I Met You》节目实现了一个“不可能”心愿。
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如何让一位母亲与她去世的小女儿“重逢”韩国MBC电视台《I Met You》节目实现了一个“不可能”心愿。
在空旷的绿幕中母亲Jang Ji-sung透过VR头显看到了三年前因白血病去世的女儿Nayeon。当她伸出双手居然能摸到女儿的脸颊还能拉起她的小手。在接下来的互动中Jang给女儿的生日蛋糕插上了蜡烛与她一起庆祝生日。Jang说“这可能就是真实的天堂。时间很短但这是一段幸福的时光我实现了一直想要的梦想。” 图1:韩国MBC电视台《I Met You》片段
科技不总是冰冷的它不能让人复活但可以让爱与希望永存。而在上述场景中除了立大功的VR头显能够让Jang“触摸”女儿的魔法其实是一双神奇的VR手套。
约翰·彼得斯认为如果没有触觉任何真正的社会都不可能存续。如果说有了VR头显你只能遥望元宇宙之门那么有了VR手套你才能亲手叩响这扇大门。
VR手套即能够在虚拟世界实现“触觉”的可穿戴设备用户借此可以体验抓取、移动、触摸等各种交互。例如在《头号玩家》中人们就是通过触觉反馈VR手套将一串代码转化为逼真的掌中之物。
目前通过触觉的人机交互方式正在悄然变革。一些领先的VR手套已经能采集人体感知数据1:1模拟复杂手术中每一个微操动作。更神奇的是它的材料甚至比蝉翼还薄脏了还能直接扔洗衣机即便经历百万次高强度拉伸性能依然稳定。
那么VR手套的发展如何这项技术的潜力有多大 01从笨拙到灵活是时候扔掉手柄了
有句话说“上帝给了我一双手但我却用它来拿手柄”
举个例子你如何在现实生活中打开一张地图直接拉开背包翻看地图。但当你改用VR手柄操作这套动作就变成了按下手柄侧面的抓握键打开菜单用另一个手柄上的光束瞄准菜单里的地图选项按下扳机键确认选择。
一个翻地图的复杂操作就能将普通用户挡在虚拟世界的门外。如果我们彻底扔掉笨拙的“中介”呢苹果Vision Pro给出了答案——纯裸手自然交互用户通过“手眼口”协调完成日常操作。
理论上在Vision Pro时代用户无需直接控制信息的输入头显的摄像头可以实时观察你的眼部、手部变化并将其转换为输入指令。
实际上裸手交互不总是管用。比如当你的手部移动速度较快时会出现比较明显的延迟、卡顿。虽然VisionOS 2.0将原来的30Hz提升到了90Hz但由于你的双手可以自由活动同样会出现遮挡、离开传感器视场等情况。如果你打开预测功能又会造成一定的延迟。
在技术成熟度尚未抵达时就操作成功率和反馈来说手柄的乐趣和准确性可能高于裸手交互。当你握住VR手柄时它也是一个输出设备通过震动、力反馈给你一个输出反馈。而当你裸手在空中挥舞时也失去了自己的输出渠道。更重要的是在人机交互领域即便仅仅相差10%的准确性也会给用户带来天差地别的的交互体验。
难道我们又要捡回手柄吗
或许在手柄和裸手之间存在一个更好的选择——VR手套。
相较于手柄的“反人类”设计VR手套布满传感器能够非常精细地捕捉用户的手部动作相较于裸手的无输出反馈VR手套可以让用户感受丰富细腻的力反馈和触觉反馈。
例如一位医学生正在进行外科手术培训她先用VR手套精确地抓起虚拟手术刀把握手术刀的重量而后切割虚拟皮肤感受其阻力。如果结合精细的触觉反馈VR手套还可以模拟人体组织的质感让医学生感知不同肌肉、骨骼的差异。这种虚拟培训不仅降低了实际操作带来的风险还能让医学生反复练习直到熟练为止。
正因如此VR手套在B端已经实现了“上天入地”的丰富应用。
在航天领域NASA曾采用Manus的VR手套训练宇航员在零重力环境中熟练地通过国际空间站。
在汽车领域大众曾采用SenseGlove的VR手套训练员工配装汽车的车门。员工在虚拟环境中可以探索车门细节感受各类部件的“手感”。宝马、奥迪等车企则利用VR手套模拟试驾新车型不断调整让用户满意的驾驶手感。
在医疗康复领域VR手套能够为患有帕金森症、多发性硬化症、中风等神经系统疾病的患者提供手臂及双手的力量训练。
近两年VR手套的C端应用也被逐步开启。
例如一款名为UDCAP的VR手套几乎兼容所有SteamVR游戏与VR头显。当你戴上手套如同邓布利多举起老魔杖——只需坐在沙发上轻轻挥手便可召唤火球、释放闪电虚拟的敌人应声倒下宏伟的城堡拔地而起。
搞艺术创作时当你戴上手套如同步入自己的美术工作室。你可以使用虚拟的黏土、木材、石料雕刻完美的3D作品。精准的触觉反馈让每一处细节都生动而真实。当然你也可以用不同的原料搭配出各异风格一点也不担心浪费。
大家可能会浮现一个问题既然VR手套这么万能为啥我还是第一次听说呢
好吧这要从困扰行业的难题讲起——如何平衡性能与轻薄 02 手感骗过大脑的柔性传感器
如果说沉浸感是VR设备最重要的特性那么VR手套的诞生就是为了进一步增强沉浸感。
换句话除了提高性能VR手套还要尽可能地降低自身的存在感——让手套成为手。
先看张图片感受一下。 图2Meta原型触觉手套
这是Meta于2021年展示的原型触觉手套。每个手指都装了约15个脊状充气塑料片不仅能够准确地将佩戴者的手部动作反馈给计算机还能重现一系列复杂、细微的感觉。但是它的成本约为5000美元。
同样“笨重”的还有Senseglove Nova 2。作为世界上首款支持手掌反馈的无线VR触觉手套单元允许用户“抓握”虚拟物体、“触摸”感知纹理支持虚拟物件主动接触反馈。售价方面Senseglove Nova 2高达5999美元。 图3Senseglove Nova 2触觉手套
无论是造型还是价格VR手柄在它们面前甚至显得非常“轻巧”。因此即便部分领先产品“堆”出了强悍性能却很难在消费市场激起水花。
要让人人都能成为“头号玩家”必须兼顾性能与轻薄。
一项名为柔性传感器的技术脱颖而出。
不同于刚性传感器需要铺设大量的电路线路进行联通穿戴体验差。柔性传感器能够“无痕”般融入轻薄的织物有效地应对各种复杂的动作变化展现出广泛的应用前景。
比如在2024年巴黎奥运会上柔性传感器技术引领了一场运动革命。它“藏在”智能跑鞋中可以监测田径运动员的跑步频率、步长、脚掌着力点“藏在”智能柔道垫中可以采集柔道运动员的力度、速度、运动轨迹“藏在”智能沙袋中可以收集拳击运动员的踢打速度、频率、力值、热卡消耗。
这种神奇的柔性传感器宛如运动员的“第二层皮肤”即便在最激烈的竞技环境中经过无数次弯曲、折叠、拉伸依然能够稳定、准确地采集人体数据。
再比如在机器人领域柔性传感器技术也开始大展身手。它能够赋予机器人高度灵敏的感知能力使机器人在执行复杂任务时精确感知外界的力量和形状变化。无论在电子厂焊接精密的电路板还是在饭店帮客人剥鸡蛋“穿上”柔性传感器的机器人均能实现稳定、高效的工作。
据QYResearch报告显示预计2029年全球柔性传感器市场规模将达到53.2亿美元复合年增长率CAGR达17.9%市场非常广阔。
现在我们再过回头看VR手套。纵观行业有的开发者采用了惯性测量单元IMU传感器通过测量三轴加速度、三轴角速度及三轴地磁分量估算手的位置和动作有的开发者结合了弯曲传感器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甚至有的企业还探索了基于磁性传感器的VR手套......
虽然其技术方案尚未定型——不同传感器在精确度、响应时间、使用寿命、成本、穿戴难易度等方面各有不同。但是我们依然能看到一条确定的道路——贴合度越高越轻便的传感器越符合技术进化的需求。
沿着这条思路将柔性传感器运用在VR手套上就非常顺利成章了。 03 2024年VR手套哪家强
在外网流传着一张名为《2024年最佳VR手套》的榜单。注意虽然作者打着“2024年”的旗号但榜单内容其实是“截止2024年”......也就是说部分优秀选手有可能被埋没。
在榜单中我选取了三位最具代表性的选手。
第一位HaptX手套G1。获奖理由“够贵也够优秀”。 图4:HaptX手套G1
售价高达5495美元外加每月495美元的强制订阅费用。从性能看该设备不仅能覆盖手指还可以覆盖手腕和前臂。据说它可以让你体验水流过手掌蜘蛛落在手心……一切尽在“掌”握。
但如果你想获得完整体验还要搭配18000美元天价的“火星人套装”——背包重17磅手套堪比羽绒手套再加上VR头盔。穿上它仿佛在健身房边举铁边练斜方肌。
第二位bHaptics手套TactGlove。获奖理由“买得起” 图5:bHaptics手套TactGlove
售价仅299美元。TactGlove配有12个微型电机10个在手指2个在手腕。在VR场景中它们会发出微电流模拟触觉。虽然性能有点隔靴搔痒但价格摆又在这里。从造型看它如同防寒手套称不上轻便。更麻烦的是它支持的VR应用有点少买回家可能会“吃灰”。
第三位Fluid Reality触觉手套。获奖理由“摆脱束缚”。 图6:Fluid Reality触觉手套
售价低于1000美元。从造型来看它不用拴在背包上也不用拖一堆管线。从性能来看它具有160个动态触觉反馈执行器提供传递到每个指尖的高分辨率触摸。你甚至可以戴着它演奏虚拟小提琴。关键在于Fluid Reality打破了Meta们的“沉重”束缚展现出VR手套的轻巧、实用引领了新的市场趋势。
这些上榜选手能够侧面印证VR手套正在朝着一条更轻便、更高性能、更低价格的道路发展。按照这个标准我们发现了一颗榜外的“沧海遗珠”。
今年8月末海外Kickstarter众筹平台上杀出了一匹黑马很快成为了热门项目。
短短30天一款名为UDCAP的VR手套筹集了52万美元约合人民币 370万元参与者达977人。随后该产品开启了国内预售30天卖出256件。目前大多数VR手套还在B端转圈对于C端尝试来说这样的成绩实属惊喜。 图7: UDCAP VR手套KS众筹页面
这款VR手套有哪些过人之处我试着总结了几点。
超轻。厚度薄至约0.16毫米贴合到织物上几乎完全无感重量仅仅35克这是单只手套无线数据传输盒的总重量。
耐造。经历百万次以上高强度拉伸依然可以维持稳定用脏了就直接扔洗衣机晾干后宛如全新不怕掉线长达15小时的电池续航。
不吃灰。兼容所有SteamVR游戏几乎所有VR头显支持SteamVR输入和骨架输入VRChat最新的骨架输入2.0支持VMC数据传输兼容Vtuber软件。
更关键的是极具沉浸感。单只UDCAP手套配备12个传感器覆盖所有15个手指关节并提供21个关节角度数据使得用户的每一个手势都能做到自然流畅。尤其是手套具备抗磁干扰和抗遮挡能力在复杂的环境下也能确保数据捕捉的精确性保证高度真实的交互。
用户可以自定义角度阈值、映射和组合以创造独特的互动体验——施法、虚拟抓取等等。
经过一番搜索我们发现这双神奇的VR手套来自一家中国公司宇叠科技UDEXREAL。这家公司的“独门法宝”正是前文提到的柔性传感器。
据悉宇叠科技研发了一种全球原创的聚合物材料用来制造柔性传感器——可拉伸能力是绝大多数柔性材料的2-3倍能够捕捉到微小的压力、拉伸和弯曲分辨率达0.01度可折叠且高度灵活能够与织物无缝融合。
原来“秘密”就在这里。UDCAP手套之所以兼具性能和轻薄就是因为宇叠柔性传感器偷偷“藏进”了薄如蝉翼的手套织物中并即时地收集、传输用户数据从而取代了传统的惯性测量单元IMU传感器和铜线。
如果你只用宇叠的VR手套玩游戏其实有点大材小用。因为手套很轻薄不会影响手部姿态的性能也不会受到电磁的干扰。所以它能够在手术室等复杂环境中1:1还原真实的外科手术操作。目前宇叠科技已经与部分医疗健康企业展开合作同时与上海顶尖医院进行手术培训等方面的合作开发。
基于柔性传感技术宇叠科技还储备了丰富的触觉感知技术并走出了一条创新之路。公司自主研发的多款智能产品能够实现微米级的动作捕捉正广泛应用于运动健康、医疗康复、虚拟培训和影视游戏等领域并展现出巨大的商业化潜力。
例如宇叠科技的“头号玩家”智能服装可以实时感知人体动作、肌肉形变数据在智慧运动和虚拟交互领域具有广阔的应用前景。通过为用户提供多维度的运动数据这款智能服装可以帮助你提高运动效率、减少运动损伤并规划科学的运动方案。
“触觉是继视觉和听觉之后人类体验世界的重要感官触觉传感技术的突破将彻底改变我们与现实世界的互动方式。”宇叠科技创始人王鑫说道“其实像各种各样的培训场景汽车也好工业加工制造也好甚至包括协作机器人人形机器人等等都需要通过比较精细的手部操作来完成各种各样功能。都可以通过我们的智能手套去采集信息去实现这样一个效果。”
据Marketsand Markets预计2024年全球VR市场规模预计将达到112亿美元到2029年预计将达到360亿美元2024~2029年期间的复合年增长率为26.3%。
尽管VR手套只是空间计算时代的一小环甚至当前的主流产品仍是面向B端的“笨重”家伙们但我们仍然可以预见未来这波VR红利不会由VR头显厂商独享。现在“中场休息”已经结束VR赛道的故事也要开始下一个段落。在接下来的空间计算浪潮中请戴好VR手套穿好智能服装让未来“触”手可及。
