触觉手套:介绍几种具有代表性的VR手套

李倩 发表于 2018-04-09 10:58:12 收藏 已收藏
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触觉手套:介绍几种具有代表性的VR手套

李倩 发表于 2018-04-09 10:58:12

对于看了玩家一号的同学,是否已经摩拳擦掌的在等待现实中出现类似的游戏了呢?不过要实现玩家一号的AR、VR体验,使用手柄实在是太low了,不能灵活运用自己的双手,怎么能算合格的沉浸体验?作为服务于VR/AR头显的配套产品,VR/AR手套也已经有了各式各样的品牌、多种多样的造型、脑洞清奇的黑科技。今天就来介绍几种具有代表性的VR手套。

VRgluv触觉手套

作为一款主打性价比,号称性价比极高、经济实惠型的VR手套(虽然售价369美刀的价格也不是一个很美丽的价格,而且这还没有算上跟踪器的价格),各项功能自然是中规中矩,一应俱全。

想要获得沉浸式的体验,当然少不了准确的手部追踪。VRgulv利用Vive和Oculus硬件技术来跟踪双手位置。在手套外侧有一个VRgluv适配器,可以兼容Vive与Oculus,使用时只需要挑一个顺眼的插入适配器就可以追踪手部。仅10ms的延迟、12自由度的追踪定位以及360度无死角拇指跟踪使得VRgluv可以捕捉复杂的动作和手势并高保真的还原到虚拟中。

一款触觉手套最大的卖点自然是触觉。VRgluv的动态力反馈技术可以模拟现实物体的刚度。VRgluv的每根手指中都埋入了力度传感器,当手与物体在虚拟世界中接触时,力反馈技术就会利用制动装置令使用者感受到物体的软硬程度,仿佛手中真的抓住了这些东西,不光如此,用户还可以通过改变手部力气的大小来挤压物体,比如我们可以切身的感受到一上一下的挤压虚拟弹簧的感觉或者捏爆现实中我们不太敢捏爆的气球。但是目前VRgluv触觉手套还不能像微软CLAW一样感受物体表面的纹理。

总的来说作为一款经济实惠型手套拥有这些功能与已经挺可以了,但是不能感受物体纹理的手套就算不得是个好触觉手套!

Manus VR

如果说VRgluv是平民级的VR手套,那么与NASA合作过的售价1000欧的Manus VR可就是手套中的富家子弟(售价比预售的250欧莫名其妙的翻了4倍)。

(NASA利用Manus vr在地面上进行国际空间站的仿真训练)

Manus手套的每个手指上都有两个传感器来捕捉手指动作变化,拇指上还有一个独立的传感器来测量手部的旋转角度。与VRgluv相似的是Manus的跟踪解决方案同样依赖于Vive等其他跟踪器,想要在虚拟现实间同步手套跟踪还需要带上一根装配跟踪器的腕带。

比起VRgluv,Manus最大的优点的大概就是给电子元件部分套上了一件冲锋衣。Manus的防水外壳允许用户可以像洗普通手套一样洗一洗自己的VR手套,除此之外就是比VRgluv低了5ms的延迟。

说起Manus的触觉反馈,可以算是非常鸡肋了。不光不能模拟物体表面纹理,还没有制动装置。它所谓的触觉反馈还只停留在对手背的振动上。在触觉反馈上是被VRgluv完爆掉了。好像是一个阉割掉制动装置但是防水的VRgluv。

Gloveone

第一代的Gloveone在追踪方案上也是依靠Vive等追踪器来解决,不过新一版本的Gloveone制作了自己的跟踪系统,用户需要沿手指、手臂、胸部佩戴一连串的IMU传感器,于是Gloveone不仅追踪了手掌的位置,还追踪了整个手臂和躯干。

不利用光学追踪而是单纯的依靠IMU进行追踪很容易产生漂移,也就是说虚拟中的手经常会偏移现实中手的方向。可令人意外的是,Gloveone并没有发生预想中的漂移,就像官方宣传所说的“零漂移”的使用体验。这也为虚拟现实追踪技术打开了新的思路。

在触觉反馈上,Gloveone明显比VRgluv和Manus成熟了很多。Gloveone的手掌和指尖上分布有10个致动器,当它们以不同的频率和强度震动时就可以模拟出准确的触感。此外,Gloveone还可以感受到物体的形状与重量。

因此我们可以感受雨滴的坠落

抚摸飞舞的蝴蝶

甚至还可以烤手!真的有温度的变化哦

Gloveone还具有独特的手势识别系统。位于手掌、拇指、食指、中指上的四个传感器可以检测手指手掌间的接触来切换不同控制模式,例如射击模式与召唤控制菜单。

Gloveone的官网上还更新了一款新一代的VR手套:Avatar VR,但是目前除了官网还没有看到其他关于Avatar VR的报道

Maestro

Maestro在手套中填充了一层薄薄的电子肌肉

配合上安装在小臂上的小型电机就构成了一个人造的肌腱系统。

(可以由上图看出Maestro也依赖于Vive等追踪器)

正是通过这些有力的肌腱,Maestro可以进行力的反馈,当虚拟中的手触摸到物体时,肌腱会引导双手适可而止,再加上指尖的振动器,可以模拟出真实的触感。

虽然Maestro看起来有些笨重,但实际上它是很轻便舒适的,有着很好的包裹性和弹性,带上后不会有笨重突兀感。

HaptX

与以上触感解决方案不同,HaptX采用的是一种微流体智能织物的黑科技。织物上布满了微型气囊可以受控制的收缩膨胀,从而获得物体表面纹理的触感。而且还可以通过微通道中的热水冷水使人感到温度的改变。

值得一提的是HaptX并没有采用外置Vive等跟踪器来解决追踪问题。HaptX定制的磁运动跟踪和仿真解决方案提供了亚毫米的六自由度无遮挡度跟踪,通过软件精确自动生成基于跟踪数据的物理精确手模型。

看到Haptx的在触觉反馈上的全能表现,小编感觉它一但市售,其他手套可能就要凉凉了。

关于Haptx的具体信息AR酱已经在之前介绍过了,感兴趣的朋友可以移步 17-12-25那天的推送

加州大学VR手套

加州大学的研究人员开发的轻型柔性手套同样具有一层肌肉。不同的是它的肌肉是软绵绵的乳胶。这种被称为McKibben的肌肉是由编织纤维覆盖的乳胶室。乳胶肌肉被绑在柔软的硅胶骨头上,有一个泵控制着充气水平。压力反馈基于其对手的位置参数的读数。当用户移动手指时,系统会通过充气放气来控制“肌肉”收缩舒展,对手指施加带有方向性的压力并拉扯用户的手指,从而让用户感受到虚拟物体的反馈力。

在触觉解决方案上与Haotx相似,大概是双低配版的Haptx了。

在跟踪系统上,这款手套采用的还是Leap Motion传感器。

Powerclaw

这款手套套如其名,指尖就蕴含着很大的能量。Powerclaw将一系列微型马达和热电单元集成到手套中,让手指体会到冰火九重天的感觉,还可以模拟被电击的刺激感。

想要提供冰火九重天的能量,少不了一颗大电池。每个手套都有一根粗电线插到电源盒上,也就是说powerclaw还不能内置电源。

追踪方案依然选择是Leap Motion传感器。

总的来说在追踪方案的选择上,大多数手套选择的都是外置Vive、Leap Motion传感器与IMU相结合来进行跟踪定位。小部分采用的是纯IMU方案。

在触感模拟上,大致分为振动器模拟和气囊模拟。有的手套还可以呈现出温度的变化。

诸手套各有优劣,倘若能在将来就行一定的结合,例如VRgluv的制动+Manus的防水+Powerclaw的触感,想必可以诞生出一双堪称完美的手套了。

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