在虛擬世界里 如何擁有觸覺

在主打虛擬現實的電影《頭號玩家》中，角色們都戴有觸覺反饋手套，能夠感受到手中的虛擬物體。通過全身的虛擬現實套裝，他們還能感受到施加于身體的沖擊力。如今，這樣的場景都有望實現了，虛擬現實不再局限于視覺和聽覺，還將拓展人類的另一種感官——觸覺。

抓握式：抓好，抓緊

不可否認，精準操作機器人是非常困難的，但觸覺設備能助你一臂之力。以手術機器人為例，醫生用它實施遠程手術，操作非常精細的工具，或者執行人手無法完成的任務。大量研究表明，給手術機器人添加觸覺反饋能提高手術精度，減少組織損傷和手術時長。同時醫生還能體驗到實際切割和縫合的感覺。

觸覺式遠程機器人則能實現安全的人機交互。迪士尼就開發了這樣的系統，用氣動管驅動人形機器人手臂，另有一組對應的機械臂，專門供人抓握。使用者可以通過操縱自己這邊的機械臂，讓另一邊的機器人手臂抓住氣球，如拿起雞蛋或拍打小孩的臉頰等。

穿戴式：轉化感覺信息

穿戴式設備利用的是皮下神經傳導的觸覺感受——壓力、摩擦或溫度。

大部分這類裝置都是佩戴在手指上的。當在虛擬現實中觸摸物體時，設備以相應力度按壓指尖。但是最近有一款設備擁有相同類型的反饋，卻無需覆蓋到指尖的部位。相反，它可以戴在我們戴戒指的手指部位，讓我們既能自由地與現實物體交互，也能感知到“虛擬”物體。

在測試中，一個人手持粉筆，在虛擬黑板上“書寫”，并通過觸覺感受到手指壓力：當人們看到粉筆接觸黑板并感覺到皮膚被拉伸時，其實他們被指尖的壓力愚弄了。

穿戴式觸覺設備也能通過振動和用戶交流。例如，一家實驗室正在開發一種腕帶，通過振動來引導佩戴者，振動方位即目的方位。神經科學家大衛·伊格曼的團隊則開發了一種帶有32個振動電機的背心——VEST。這種背心曾在科幻劇《西部世界》中出現過，它能幫助角色發現正在接近的敵人。VEST最有前景的應用之一是把聲音轉化為觸覺，使聽障人士更容易理解口語。同樣，各類視覺信息也能轉化為振動，供盲人理解視覺世界。

除了觸覺感受，肌肉、關節和肌腱的動作感受也能輸出到設備——比如機器人外骨骼。如果將飛行夾克穿在身上，你就能體驗到飛行的感覺。這款外骨骼在構造上比較簡單：手臂和腰部的部件通過活塞連接，使用者只要移動手臂和扭動軀體，即可控制無人機的飛行。當無人機被風猛吹時，人們甚至可以感受到“風阻”。

觸摸式：觸手可感

點擊屏幕并獲得反饋，這已經是智能手機的標配了。隨著技術的發展，我們能在屏幕上感受到更多觸覺信息嗎？

當然可以。比如，科研人員正在開發一種“數據驅動觸覺”設備，它能逼真地模擬物體表面的粗糙度、硬度和光滑度。觸摸式的屏幕也可以利用錯覺。例如，當按下一個按鈕的圖片時，播放按鈕點擊的音效會讓人覺得按鈕實際上是存在的?；蛘咦屍聊豢雌饋硪蚴种笁毫ψ冃慰梢允顾雌饋砀彳?。

這些技術的發展都還在起步階段，但在神經工程和材料科學的進一步推進下，新的觸覺設備很可能超越《頭號玩家》的新奇設定。令人興奮又不安的是，當我們的感官增添更多的維度，恐怕死宅們就更難離開虛擬現實了。