新智元報道
編輯：袁榭 好睏
【新智元導讀】
卡內基梅隆大學的研究者開發出搭載在Meta Quest 2頭顯上的硬體模組，能讓使用者在VR中體驗喝水、刷牙、和親吻的觸感。
？在元宇宙熱潮初起的時候，就有愛較真的人潑冷水：「說這麼半天虛擬沉浸式體驗，難道可以在VR世界裡復現親親抱抱麼？」
還真的可以！
就在最近，卡內基梅隆大學的研究人員在元宇宙裡，把「親吻」給復現了。
復現元宇宙中唇舌的觸感
除了偶爾會振動的手持控制器，大多數消費者可以使用的普通VR裝置都忽略了味覺、嗅覺和觸覺等感覺，而是專注於視覺和聲音。
這足以使VR體驗比幾十年前更有吸引力，但還不足以真正欺騙使用者的大腦，使其認為他眼睛看到的堪比現實體驗。
多年來，研究人員致力於開發和改進新舊VR裝置，使使用者在虛擬現實的其他感覺和視覺效果一樣真實。
其中最傑出的，無過於來自卡內基梅隆大學人機互動研究所（又稱未來介面小組、FIG）的研究人員開發出了讓使用者在虛擬現實中感受到嘴唇、牙齒和舌頭的觸感的技術。
論文連結：https：//drive。google。com/file/d/13q0pvCHCV7q_eQSugoFpnFolRrk-qDks/view
VR使用者的觸覺復現，可能還不足以在虛擬實境中擼貓擼狗、用手去感受虛擬貓狗身上逼真的毛髮。
但體驗從虛擬飲水機喝水的觸覺，現在可就真能復現了。
當然，也可以感受騎車時，微風從唇上輕拂過。
以及撞箱子時碎塊打在唇齒間的感覺……
這……聽著就疼……
元宇宙接吻瞭解一下
當然，這麼有用的新技術，用來複現在VR裡刷牙喝水豈不是好浪費。
不論是誰，首先想到的都是用這個技術在VR裡復現接吻的甜蜜觸覺。研究者也不例外。
裝置的工作原理，是用新增模組中的輕薄超聲波換能器，將超聲波脈衝瞄準在使用者口腔內部和周圍的位置，透過用高能的超聲波脈衝轟擊微小顆粒，使其懸浮和移動。
如此一來，它們在使用者張開嘴時，就能在他們的嘴唇、牙齒、甚至舌頭上創造出觸控的感覺。
這樣一來，不僅能在唇齒間復現簡單觸感。透過硬體操控程式碼的程式設計改動，超聲脈衝可以被編定為各種特定模式。
如此就能可以重現物體滑過、掠過嘴唇的感覺，或俯身從虛擬飲水機中喝水時、虛擬水流噴濺在口中的持續振動。
自然，也包括親吻時情侶間唇舌互動的各種觸覺體驗。
很多人看到了商機：FIG的技術要是商用落地的話，世界上首個能遠端虛擬復刻接吻的元宇宙硬體裝置就誕生了。
要是再配備上其他硬體和技術，咳咳，只有想不到沒有做不到，潛力充沛，商機無限，一片藍海啊…………
想到這點的，不止正在搓手賤笑的中年編輯，網友們也紛紛聯想。
「即將以XXX版出街。」
不過最打動人的還是這位網友的天問：
「這技術是很了不起啦，但是對我們這種常年單身、十年八年沒親吻過真人的使用者，有沒有人能用我們可以理解的話語描述下現實狀態中的接吻觸感？」
這位使用者說得就更傷心：「我猜，VR頭顯復現的接吻感受，會是一種讓人無法承受的孤獨感吧。」
不過，如果你是在玩恐怖遊戲的時候戴上，體驗可能就太「克」了。
這套裝置可以讓你同時體驗大蜘蛛撲臉、黏液從臉上流進嘴裡的視覺和觸覺。
負責實驗的妹子正走著，然後一隻「抱臉蟲」毫無徵兆地就撲了過來，瘋狂地和你的嘴唇「互動」……
另外一個參與測試的大哥表示，效果太過真實，以至於他在現實中狂抽自己臉，要把這蜘蛛給扇掉……
效果拔群
以前的研究在「復刻」VR場景時，通常會使用真實的物理接觸。
比如把一個機械臂直接捅你嘴裡，或者是用加熱絲來產生熱量、風扇來模擬氣流。
顯然，這些方法能夠實現的功能不多，而且延遲很高。
可能你都走出去好幾步了，機械臂還沒繞完一圈。
CMU的研究人員們則另闢蹊徑。
他們在VR頭顯的底部，安裝了一個定製的PCB，上面有64個40kHz超聲波感測器，可以以45°的角度面向使用者的嘴部。
整個陣列的尺寸為17。9x10。6x1。5cm，重量達到了107g。整體而言還是比較輕薄的，但還是比Oculus Quest 2的676克質量增加了15。8%，厚度為15毫米，使裝置的總高度增加了約16。5%。
接下來，研究人員將陣列透過帶狀電纜連線到Ultraino驅動板，並用IX4427N積體電路晶片對其進行了升級。隨後再配上Arduino Mega，並用Ultraino DriverMEGA韌體刷機。
如此一來就可以獨立控制所有64個感測器，時間步長解析度為2。5us，相當於40kHz時的/5相位解析度，模擬節點位置精度為0。9mm。
軟體方面，研究人員選擇在Unity中進行開發。
利用虛擬物體和耳機的已知位置，也包括超聲波陣列的幾何形狀，就可以在必要的三維位置創造出觸覺效果。之後，經過計算得出的「發射方案」會以10Hz的速度傳遞給Arduino。
雖然這些資料是透過USB傳輸的，但它仍然比Oculus Quest 2上渲染的視覺效果平均「快」2ms（這在時間上足夠接近，可以被認為是同步的）。
不過，現階段方案並不算完美。
研究人員目前只能為距離嘴唇最近的物體產生觸覺，並不能實現多節點觸覺。
好在，使用者通常只會把一個物體放到嘴邊（例如拿起杯子喝水）。
場景中使用的觸覺引數
效果嘛，簡而言之就是——大受歡迎！
也許這個結果並不是那麼令人驚訝，畢竟觸覺提高了真實感和沉浸感。
尤其是觸覺可以提供使用者視野之外的VR事件資訊，極大增強了使用者的體驗。
當然，研究人員並沒有止步於此。
下一代的升級版已經在研發之中了。
參考資料：
https：//futurism。com/the-byte/invent-vr-device-kissing-simulation-haptics
https：//gizmodo。com/vr-researches-simulate-kisses-with-ultrasonic-transduce-1848849489
https：//www。youtube。com/watch？v=3q6dZQfV1x8
https：//drive。google。com/file/d/13q0pvCHCV7q_eQSugoFpnFolRrk-qDks/view
