新型VR手套通过更逼真的触觉提升虚拟世界中的用户体验

如果您能在家中舒适地感受到雨滴或心跳，或参加竞技射箭训练，会怎样?这种改变游戏规则的沉浸感可以为虚拟环境带来新的维度，让用户体验高度真实的想象世界。

新加坡国立大学的一组研究人员最近的一项发明有望显着增强用户在虚拟现实(VR)中的触觉，目的是在元宇宙中提供更真实、更身临其境的体验。他们的新发明称为HaptGlove，是一种不受束缚的轻型触觉手套，在与虚拟对象交互时为用户提供类似皮肤和运动的感觉。

虽然触觉手套的概念并不新鲜，但目前的技术无法为用户提供逼真的触感。例如，市场上典型的触觉手套设计使用振动马达，无法准确复制真实世界的触觉，例如模拟VR物体的硬度和形状。其他触觉手套使用气动致动器，这是一种产生压力感的装置，但它们笨重的设计极大地限制了用户的移动。

“我对VR和元宇宙的体验一直不尽如人意。VR不应该只是视觉和听觉体验，它应该呈现与VR对象交互的能力。但是，目前按下虚拟面板或与另一个面板交互的方法化身缺乏我们在现实世界中体验到的触觉。这促使我与我的团队合作开发一种触觉手套，以在虚拟世界中实现‘物理’触觉，”健康创新与技术研究所(iHealthtech)和研究团队的负责人。

林教授和他的团队继续开发了HaptGlove，这是一种便携式且高度灵活的触觉手套，使用户能够身临其境地触摸和感受VR对象，并获得无与伦比的VR体验真实感。HaptGlove将轻型气动控制与团队最新开发的微流体传感技术相结合，可显着减小其尺寸和重量，并且不需要笨重的配件。

同样来自新加坡国立大学设计学院生物医学工程系的林教授补充说：“HaptGlove的独特设计让用户可以更自然、更真实地与虚拟世界互动，这将给用户带来不显眼的娱乐或竞争感觉。”和工程。

HaptGlove包含五对触觉反馈模块，每个手指一个。这些模块被无线控制，以根据形状、大小和刚度来感知VR对象。

当用户戴上HaptGlove时，当化身的手触摸、抓握和操纵VR对象时，他可以感觉到接触。这是通过使用微流体气动压头向用户的指尖传递实时压力来实现的。手套还可以通过限制用户的手指位置来模拟化身正在触摸的物体的形状和刚度(软或硬)。这为虚拟交互增加了真实感。

使用新加坡国立大学研究团队开发的专有软件，HaptGlove实现了不到20毫秒的视觉-触觉延迟——这比传统的触觉手套更快，提供了近乎实时的用户体验。

NUS团队的最新原型也让用户佩戴起来更舒适，重量仅为250克，比市售的重达450克以上的触觉手套轻得多。

为元宇宙添加物理接触

Lim教授和他的团队于2019年开始研究HaptGlove，并用了两年时间开发了原型。为了测试HaptGlove的性能，该团队招募了20名佩戴手套的用户在虚拟世界中对四个不同刚度的球进行分类。除了完成任务的准确率超过90%之外，用户还注意到，与使用振动电机的设备相比，HaptGlove显着增强了VR的真实感并改善了他们的整体体验。

除了游戏之外，HaptGlove在医学和教育领域也有实用的应用，例如通过模拟超现实环境帮助外科医生更好地准备手术，或者通过模拟不同身体部位的触诊为学生提供动手学习体验.

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