何謂Haptics?
Haptics通過硬件與軟件結合的觸覺反饋機制,模擬人的真實觸覺體驗。由于人體感受機制復雜,對Haptics技術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,不過許多人的誤解也源于此——認為Haptics等同于 “振動”。事實上這項技術遠非如此簡單,只是因為振動技術容易實現,而且商業化產品成熟低價。振動其實只是Haptics領域的很小一部分,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的技術則五花八門,跨越的技術領域特別廣泛。這也要求Haptics研究者需要了解許多領域的知識。以振動反饋為例,不但要 從電子工程和機械學角度知道如何最有效地利用電能、設計原件結構,還需從心理學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 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對方不適,倘若手表鏡面 應用了Haptics技術,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。另外一個例子是網購:現實中,我們通過觸摸感受材料的質地 與紋理,網購則無法實現這一點,隨著Haptics技術的發展,如果平板電腦將來能模擬商品的真實紋理與質地,那么網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是一個嶄新的領域,難在建立研究的基準。我們類比視覺領域的既有研究成果,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,是否有可能根據它們定義所有的紋理呢?當前,Haptics的研究重點之一便是理解人們如何感受紋理。
粗糙度是我們研究最深,也是目前掌握最全面的技術,而粘滯度牽涉摩擦力,則相對難以實現。此外,由于三個維度往往分別單獨采用不同的技術實現,而在完成最終產品時,還要考慮三者是否能夠相互兼容,同時實現。