何謂Haptics?
Haptics通過硬件與軟件結(jié)合的觸覺反饋機制,模擬人的真實觸覺體驗。由于人體感受機制復(fù)雜,對Haptics技術(shù)做清晰地分類并不容易,不過從感受輸入的角度,大致可以分為對表皮,以及對肌肉中感受器刺激兩類。
對普通人來說,前者其實并不陌生,手機上的“振動”就是一種表皮Haptics技術(shù),不過許多人的誤解也源于此——認為Haptics等同于 “振動”。事實上這項技術(shù)遠非如此簡單,只是因為振動技術(shù)容易實現(xiàn),而且商業(yè)化產(chǎn)品成熟低價。振動其實只是Haptics領(lǐng)域的很小一部分,在許多場景下 (例如按鍵反饋),以振動作為觸覺反饋的效果都不夠好。
而與這兩類輸入對應(yīng)的技術(shù)則五花八門,跨越的技術(shù)領(lǐng)域特別廣泛。這也要求Haptics研究者需要了解許多領(lǐng)域的知識。以振動反饋為例,不但要 從電子工程和機械學(xué)角度知道如何最有效地利用電能、設(shè)計原件結(jié)構(gòu),還需從心理學(xué)角度了解人體對哪些頻率的振動最為敏感。不過,這也是從事Haptics領(lǐng) 域研究的樂趣之一——尤其是對興趣廣泛的研究者來說。
生活中的諸多不便都可能藉由Haptics技術(shù)的引入得到解決。比如,人們在面對面交談時,一方看手表的動作往往會引發(fā)對方不適,倘若手表鏡面 應(yīng)用了Haptics技術(shù),只需手指輕輕一摸,便能知曉準確時間,這類生活中的窘境便迎刃而解。另外一個例子是網(wǎng)購:現(xiàn)實中,我們通過觸摸感受材料的質(zhì)地 與紋理,網(wǎng)購則無法實現(xiàn)這一點,隨著Haptics技術(shù)的發(fā)展,如果平板電腦將來能模擬商品的真實紋理與質(zhì)地,那么網(wǎng)購體驗將會有革命性的提升。
虛擬觸覺的“RGB三原色”
正如老話說,前景總是光明的,道路總是曲折的。Haptics是一個嶄新的領(lǐng)域,難在建立研究的基準。我們類比視覺領(lǐng)域的既有研究成果,嘗試將 紋理分解成幾個獨立變量。如同光的三原色一樣,我們認為粗糙度、粘滯度、柔軟度很可能是觸覺的三個基本維度。在理解它們后,怎樣用機器模擬,以不同比例混合,是否有可能根據(jù)它們定義所有的紋理呢?當(dāng)前,Haptics的研究重點之一便是理解人們?nèi)绾胃惺芗y理。
粗糙度是我們研究最深,也是目前掌握最全面的技術(shù),而粘滯度牽涉摩擦力,則相對難以實現(xiàn)。此外,由于三個維度往往分別單獨采用不同的技術(shù)實現(xiàn),而在完成最終產(chǎn)品時,還要考慮三者是否能夠相互兼容,同時實現(xiàn)。