微軟新VR設(shè)備，能夠堪比真實(shí)物體的力學(xué)觸感

在AR和VR游戲中如何提供真實(shí)的感受一直是我們所關(guān)心的問(wèn)題。我們也寫(xiě)過(guò)不少能夠提供觸感的設(shè)備。

在三月份，微軟接連發(fā)布了好幾個(gè)新技術(shù)，為如何提高VR中的逼真感和沉浸感提供了全新的解決方案。其中一個(gè)就是AR醬前幾天介紹過(guò)的多功能觸覺(jué)反饋裝置——CLAW（鏈接）。

今天要說(shuō)的則是微軟在三月初推出的VR裝置——Haptic Links。大多數(shù)的設(shè)備都是單手使用的，這與現(xiàn)實(shí)生活中是不一樣的，現(xiàn)實(shí)生活中我們是使用雙手進(jìn)行活動(dòng)的。

Haptic Links是雙手使用的，當(dāng)雙手同時(shí)與物體進(jìn)行交互時(shí)，將帶來(lái)不可思議的體驗(yàn)，并且領(lǐng)略到單手外設(shè)無(wú)法帶來(lái)的玩樂(lè)享受。

但其他的雙手設(shè)備無(wú)法提供在現(xiàn)實(shí)當(dāng)中時(shí)，雙手接觸物體所提供的張力感、壓力感和連接感，這就限制了許多可能性。

比如擰扳手

所以微軟就開(kāi)發(fā)了Haptic Links這一解決方案。Haptic Links實(shí)際上是將兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)VR運(yùn)動(dòng)控制器 用機(jī)電驅(qū)動(dòng)的物理連接在了一起，通過(guò)連接裝置提供不同的力，就可以模擬出真實(shí)的張力和壓力了。

而且允許用戶在6個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)和實(shí)時(shí)鎖定配置之間實(shí)時(shí)切換，使得獨(dú)立手臂運(yùn)動(dòng)和雙手操作之間的切換變得輕而易舉。

比如你現(xiàn)在正在被一大群?jiǎn)适鼑?，你先跟西部牛仔一樣用雙槍作戰(zhàn)。

這時(shí)運(yùn)用自由模式，雙手對(duì)應(yīng)著雙槍，體驗(yàn)著絕妙的瀟灑感。

覺(jué)得不夠爽快，變換雙手姿勢(shì)，將手臂變成握住雙手武器的感覺(jué)，設(shè)備就會(huì)立馬進(jìn)入固定模式從而鎖定位置，立刻換成散彈槍轟開(kāi)喪尸群。同時(shí)機(jī)電驅(qū)動(dòng)的物理連接還能夠提供大型武器的逼真感覺(jué)。

這個(gè)要?dú)w功于微軟所稱的“Summoning”技術(shù)。在用戶做出一個(gè)手勢(shì)——將控制器移動(dòng)到合適的位置，然后就能夠模擬相應(yīng)對(duì)象的觸感。

例如將雙手變成握住方向盤的樣子，Haptic Links就會(huì)識(shí)別出你的手勢(shì)，并將形狀固定為方向盤的形狀，好像你手握一個(gè)輪子一樣。

再將雙手向內(nèi)，就會(huì)召喚出摩托車，同時(shí)Haptic Links變成摩托車把手的樣子。

能夠模擬這一切，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是提供了真實(shí)物理所帶來(lái)的僵硬感，從而達(dá)到了真實(shí)。除了這種靜態(tài)的僵硬感，也能夠提供一定范圍內(nèi)連續(xù)的、不同程度的“僵硬感”。

比如擰扳手，提供的真實(shí)感就不知道超單手設(shè)備幾條街了。

更好的例子比如射箭。是在一個(gè)大范圍內(nèi)，且作用力逐漸增大的一個(gè)運(yùn)動(dòng)，也能夠很好的模擬出來(lái)，能夠讓用戶在將箭頭逐漸拉向并貼近身體的同時(shí)，感受到弓弦張力逐漸增加的感覺(jué)。

還可以模擬在真實(shí)世界中碰到物理物質(zhì)時(shí)候的感覺(jué)，比如一個(gè)盒子或者一面墻。

微軟開(kāi)發(fā)出了三款不同結(jié)構(gòu)的Haptic Links。Chain、Layer-Hinge、Ratchet-Hinge每個(gè)都有不同的優(yōu)缺點(diǎn)，以此來(lái)適應(yīng)不同的用處。

每款設(shè)備都能提供穩(wěn)定的、堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)，但這又不影響它們的流暢和敏捷。

Chain

Chain是由一個(gè)個(gè)球窩構(gòu)成的鏈條，內(nèi)部通過(guò)強(qiáng)大的電纜連接在一起。運(yùn)動(dòng)控制執(zhí)行器則在兩端。

球窩原件是使用一種PolyJet的材料通過(guò)3D打印出來(lái)的，電纜則是超高分子量的聚乙烯繩，可承受160kg的力。

在自由模式時(shí)，鏈條呈現(xiàn)松散的結(jié)構(gòu)，使得用戶可以任意使用。所以較為適合模擬方向盤。

當(dāng)進(jìn)行固定時(shí)，執(zhí)行器收回電纜，球窩之間相互擠壓摩擦使整個(gè)鏈條變硬，固定住兩個(gè)控制器的空間位置。

但也正是這種松散的結(jié)構(gòu)，使得精準(zhǔn)的控制運(yùn)動(dòng)范圍變得十分困難，而且各個(gè)球窩之間摩擦力不均勻也是一個(gè)不小的問(wèn)題。

Layer-Hinge

Layer-Hinge是由兩個(gè)主要部分組成的，第一個(gè)部分是手柄處的球窩裝置，允許自由旋轉(zhuǎn)控制器，第二部分是兩者之間的鉸鏈，允許60度的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。由這兩部分共同構(gòu)成的層鉸鏈裝置。

通過(guò)鎖緊鉸鏈通過(guò)鉸鏈之間的摩擦力將裝置固定，不同的是這個(gè)時(shí)候，手柄還可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)。

這種裝置能夠更好的模擬雙手的活動(dòng)。例如搬運(yùn)物品。

Ratchet-Hinge

Ratchet-Hinge的手柄處也是有球窩結(jié)構(gòu)的，不同的是控制器之間使用棘輪鉸鏈進(jìn)行的鏈接。

與層鉸鏈不同的是，可以自由的向內(nèi)或向外運(yùn)動(dòng)。

當(dāng)傳動(dòng)的齒輪被鎖死時(shí)，裝置就被固定住了。

同時(shí)還能玩出新花樣，將一段固定在地面上，就可以模擬出從地上搬起重物的感覺(jué)了。

Haptic Links能夠提供和真實(shí)運(yùn)動(dòng)一樣的阻力，從而達(dá)到超高的真實(shí)感。不過(guò)目前三款設(shè)備各有千秋，但并沒(méi)有哪一款能夠做到面面俱到，如果在游戲過(guò)程中還要更換設(shè)備，那的確是很尷尬了。

同時(shí)控制器也是用的是十分基礎(chǔ)的，如果將控制器更換成剛剛推出的CLAW，那提供的體驗(yàn)，絕對(duì)是驚艷級(jí)別的。十分期待微軟將他們的技術(shù)進(jìn)行整合后會(huì)帶來(lái)什么樣震撼的技術(shù)。