虚拟现实技术与应用 课件 3-3触觉反馈

触觉反馈触觉定义2触觉的定义：指分布于全身皮肤上的神经细胞接受来自外界的温度、湿度、疼痛、压力、振动等方面的感觉。《头号玩家》2018年触觉的产生3皮肤深层存在触觉小体，椎体里存在敏感的神经细胞，当神经细胞感受到触摸带来的压迫，就会马上发出一个微小的电流信号，电流信号就会随神经纤维到达大脑，这样就能感受到这次触摸，大脑可以马上分辨出触摸的程度以及信号的位置。触觉的组成4皮肤表面散布着触点，触点的大小不尽相同，分布不规则，一般情况下指腹最多，其次是头部，背部和小腿最少，所以指腹的触觉最灵敏，而小腿和背部的触觉则比较迟钝。若用纤细的毛轻触皮肤表面时，只有当某些特殊的点被触及时，才能引起触觉。力/触觉反馈设备分类柔性传感器触觉表现(TactileDisplay)按照功能分类力觉/动感反馈(Force/KinestheticFeedback)触觉的感知，包含材料的质感、纹理感以及温度感等，目前能模拟的仅是一般的接触感即力感。力觉感知设备要求能反馈力的大小和方向，与触觉反馈装置相比，力觉反馈装置设计成熟一些。力/触觉反馈设备分类按动力分机械式气囊式超声式磁力式电子式针列式力/触觉反馈设备分类GroundedcombinedUngrounded按适用方式（是否有固定基座）分机械结构式8一个叫Grabity的设备，它是一个类似钳子的装置，用户通过挤捏来拾取虚拟物体，只需要通过特征的震动，就能体会到“重量”和惯性。DEXMO这幅不到300g的机械骨骼可以灵活地跟随手指一起运动，并精准捕捉手部动作，借助这些数据，现实中的手部动作被完整地映射在虚拟世界中，延迟可以控制在50ms之内。基于机械结构式的触觉反馈，是借助力和触觉震动反馈装置，向手指施加不同程度的反作用力，从而模拟出真实的抓握感与触感，让用户感到到虚拟物体形状、大小、硬度的差异，甚至连水滴落在手尖这种精密的感受都能完整重现。触觉输出9

触觉输出影响用户的舒适感，帮助用

户在与物体交互时调整握力，帮助用户感知周围环境和物体，避免危害健康的状况，研究人员设计了原型Mouillé当用户挤压、提起或刮擦它时，它可以在指尖上分别为硬质和软质物品提高不同程度的湿度感觉增强现实中的触觉输出10AIREAL是一种新颖的触觉技术，可在自由空气中提供有效且富有表现力的触感，而无需用户佩戴物理设备。结合交互式计算机图形，AIREAL使用户可以感觉到虚拟3D对象，体验自由的空气纹理并接收有关在自由空间中执行的手势的触觉反馈。增强现实中的触觉输出11UltraHaptics采用聚焦超声，通过显示屏将触觉反馈的离散点投射到用户未经修饰的手上。研究者研究了透声显示器的理想特性，并证明了该系统能够在空中建立多个局部的反馈点。通过心理物理实验，表明系统可以以较小的间距识别具有不同触觉特性的反馈点，而且，用户可以通过训练区分非接触点的不同振动频率。增强现实中的触觉输出12Taglove手指和手掌上装有五个可膨胀气囊，两个温度室，以及气动和热控制系统。该系统通过将室内温度的空气与热室和冷室的空气混合，可以实现不同强度的热信号。除了模拟不同温度下的虚拟物体外，taglove还可以模拟手与物体接触时的热瞬态过程，提供不同材料抓取物体时的热感觉，支持虚拟物体中用户的物质识别。增强现实中的触觉输出13在现实世界中，科技公司希望借助形变和震动来模拟各种材质的触感，即虚拟触觉技术。之前，在众筹网站Kickstarter上就出现过一种虚拟现实手套——Gloveone。这种手套中加入了很多小电动机，通过不同频率和强度的振动来配合视觉效果。更好，但仍处于研发的早期阶段。虚拟力触觉交互设备数据手套以Diver-xContactGlove为例触觉反馈技术的运用医疗和健康外科医生可在虚拟患者模型上，通过组织反应和精确的外科手术工具进行练习和计划.触觉反馈技术的运用游戏与娱乐通过利用操纵杆、游戏手柄、方向盘、带力或电触觉反馈的喷气座椅等控制器可以向玩家传递的各种物理感觉