微軟VR控制器Revolver實現互動式表面觸摸、偏航、紋理和形狀渲染

文章相關引用及參考：映維網

渲染不同的紋理和形狀的能力

（映維網 2018年03月12日）微軟上周展示了一項關於VR控制器的研究，我們已經介紹了多功能動作控制器CLAW。今天映維網要向大家介紹另一項更具未來氣息的微軟VR控制器：Haptic Revolver。

延伸閱讀：令VR更加真實，微軟研究多功能動作控制器CLAW

現有的VR控制器僅支持震動觸覺刺激，而這在渲染不同的紋理和形狀的能力上存性限制。如果在探索虛擬場景的時候，你能夠感受到你所觸碰的表面，這又會怎樣呢？微軟研究的Haptic Revolver是一種可重構的VR控制器，其能夠在互動式表面上實現觸摸，偏航，紋理和形狀渲染。

儘管Revolver含有左輪手槍的意思，但Haptic Revolver實際上並非是用於射擊虛擬敵人，而是通過轉動前端的「左輪」部分來為用戶手指渲染不同的表面和提供具體的控制。

這款設備同時取名為Wheel，其採用真實的轉輪上下移動來渲染與虛擬表面的虛擬，並在用戶沿著虛擬表面滑動時旋轉以渲染剪切力和運動。根據控制器的設計，用戶食指置放於轉輪軸的凹槽內。當用戶觸碰虛擬表面時，轉軸升起並接觸指尖，其旋轉則根據手部沿著表面運動的速度來模擬指尖與虛擬表面的摩擦。

當你觸摸表面並在虛擬空間中定位任意觸覺元素時，設備會通過與你的手指進行接觸來渲染場景，提供觸覺反饋。Haptic Revolver由包含各種觸覺反饋元素的轉輪組成。

當你接觸虛擬表面時，馬達將上下移動轉輪。直流電機則旋轉轉輪以產生剪切力，並將觸覺元件定位在指尖之下。位於控制器一段的拇指鍵將提供輸入。由於設備可以接受系統的追蹤，可以在空間上註冊觸覺元素與環境。電機旋轉觸覺反饋轉輪以確保轉輪上的特徵匹配虛擬場景。

通過感知用戶評估，發現可以調整轉輪的速度和方向來操縱虛擬對象的大小，甚至可以在多個維度上模擬運動。觸覺轉輪可以互換，可以包含不同的觸覺元素，例如形狀，紋理或有源電子元件。

根據不同的應用，轉輪可以進行定製設計。例如，牌桌採用搭配不同紋理和邊緣的轉輪。當用戶從一個表面移動到另一個表面時，渲染引擎將定位轉輪，從而可以把合適的紋理呈現在手指下方，並且令用戶認為邊緣的位置正確無疑。

在場景中，轉輪上的形狀增加虛擬鍵盤的真實感。用戶甚至可以沿著按鍵划過來感受凹槽。通過感知手指施加在轉輪上的力量，可以把被動元件轉變成互動式工具。

在這裡，展示了如何使用簡單的塑料結節來作為噴漆的掃描尖端。額外的定製電子元件（如按鈕和搖桿）都可以設置在轉輪上。

在這個場景中，當用戶接近虛擬互動式小部件時，渲染引擎會在指尖下放置合適的物理小部件。這裡展示了用戶是如何與虛擬按鈕和開關進行物理交互。

Haptic Revolver的被試表示，觸覺反饋震動十分逼真，能夠匹配虛擬手部運動。即便是他們自由地在虛擬表面上移動手部，而且渲染的轉軸運動受限於水平方面，用戶仍然報告說觸覺反饋相當逼真。

Haptic Revolver由研究人員和華盛頓大學實習生Eric Whitmire合作研發而成。

原文鏈接：https://yivian.com/news/42365.html

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