虛擬現實也能有觸覺，研究人員開發出超輕量VR觸覺反饋設備
當今虛擬現實（Virtual Reality，VR）系統可創造沉浸式身臨其境視覺體驗，但很少能讓用戶感受到物品的觸感，特別是牆壁、設備和傢具。如今卡內基梅隆大學（Carnegie Mellon University，CMU）開發一種新設備，使用許多樣附在手腕和手指的細鐵絲，模擬障礙物和重物的觸感。
如當用戶的手貼近虛擬牆壁時，通過細鐵絲拉緊，可模擬觸碰牆壁的感覺。類似情形，細鐵絲機制使人們感覺到虛擬雕像的輪廓，和推動某件傢具時的阻力，甚至提供和虛擬角色擊掌的感覺。
看得到也摸得到更沉浸的虛擬現實體驗
5月將從CMU大學畢業並獲得機械工程與人機交互聯合學位（Joint Degree）的Cathy Fang表示，這種肩扛式設備利用彈簧加壓的細鐵絲減輕重量、消耗更少電量，並保持較低成本。
「牆壁、傢具和虛擬角色等元素是打造沉浸式虛擬世界的關鍵，然而當代VR系統只能提供讓手有震動感覺的控制器。」CMU人機交互研究所（Human -Computer Interaction Institute，HCII）助理教授Chris Harrison表示。共同作者之一的Harrison、Fang、機器人技術研究所工程師Matthew Dworman和HCII博士生Yang Zhang論文指出，用戶對多鐵絲設備的評估發現，比其他觸覺技術更真實。「我認為這種體驗會帶來驚喜，比如當你與欄杆交互，可感受到手指握住欄杆時的握感。」Fang指出：「探索像是雕像之類不規則物體的感覺也很有趣。」
團隊的研究論文被CHI 2020（Conference on Human Factors in Computing Systems）全球人機交互大會評為最佳論文，大會原定4月舉行，但因COVID-19流行取消。論文現已發布在美國計算機協會（Association for Computing Machinery）數字圖書館（Digital Library）的大會論文集。
彈簧加壓卷線器取代馬達既省電又輕量
其他研究人員也曾在虛擬世界使用細鐵絲創建反饋式觸覺，但通常使用馬達控制細鐵絲。馬達對CMU研究人員來說行不通，設想的系統不但要輕便讓用戶方便佩戴，又要讓消費者負擔得起。「馬達的一大缺點莫過於非常耗電，」Fang表示：「而且馬達很重。」
團隊沒有使用馬達，而是採用彈簧加壓卷線器，類似鑰匙鏈或身份吊牌使用可伸縮的卷線設備。他們增加一個棘輪機構（Ratchet Mechanism），可通過電控鎖快速鎖緊。換言之，是通過彈簧而不是馬達繃緊細鐵絲。電控鎖只會耗費極少量電力，所以還滿節能的，且可由電池供電。
研究人員實驗多種不同的細鐵絲和鐵絲位置，最終得出結論，也就是細鐵絲分別系至每隻指尖、手掌，以及手腕，便能提供最佳體驗。在VR頭戴式設備安裝可關注手部和手指運動的Leap Motion感測器，當感測到用戶的手貼近虛擬牆壁或其他障礙物時，棘輪就會按適合這些虛擬物體的順序嚙合。當用戶將手縮回時，電控鎖便會鬆開。整個設備的重量不到10盎司（約0.28公斤），研究人員估計，量產版價格花費不到50美元。
Fang表示，此系統將適用於涉及與實體障礙物和物體（例如迷宮）交互的VR遊戲和體驗，也可能用於參觀虛擬博物館。目前不太可能前往實體零售店的敏感時期，「你也可以通過它在線上傢具店買東西。」她補充。
（首圖來源：視頻截屏）
