利用軀幹上有限數量傳感器實現虛擬振動源的體外定位

核心概念

本文介紹了一種名為「立體觸覺振動」的新技術，透過穿戴式裝置上的多個震動馬達，讓使用者感知到虛擬環境中振動源的位置和移動，增強虛擬實境的真實感和沉浸感。

摘要

研究論文摘要

書目資訊

Ohara, G., Konyo, M., & Tadokoro, S. (2024). Out-of-body Localization of Virtual Vibration Sources Using a Limited Numbers of Transducers on the Torso.

研究目標

本研究旨在開發一種名為「立體觸覺振動」的技術，利用穿戴式裝置上的多個震動馬達，讓使用者感知到虛擬環境中振動源的位置和移動，並探討其在增強虛擬實境體驗方面的應用。

研究方法

研究人員開發了一款夾克式穿戴裝置，其上裝有多個震動馬達。他們利用「感知強度」來量化虛擬振動源的強度，並根據距離衰減函數和方向分佈比例，將感知強度分配到不同的震動馬達上，以模擬虛擬振動源的位置和移動。

主要發現

研究結果顯示，透過控制震動馬達的振動強度和時序，使用者可以準確地感知到虛擬環境中振動源的位置和移動，例如恐龍的腳步聲和吼叫聲。

主要結論

「立體觸覺振動」技術可以有效地呈現三維虛擬振動，並增強虛擬實境的真實感和沉浸感。

研究意義

本研究為虛擬實境觸覺回饋技術提供了一種新的思路，未來可應用於遊戲、娛樂、教育、醫療等領域，提升使用者的沉浸感和互動體驗。

研究限制與未來方向

目前的「立體觸覺振動」系統需要連接線路，限制了其便利性和可攜性。未來研究方向包括實現震動馬達的無線控制，以及開發更輕便、更舒適的穿戴裝置。

統計資料

該裝置採用夾克形式，共嵌入了八個震動馬達，正面和背面各四個。

引述

從以下內容提煉的關鍵洞見

Out-of-body Localization of Virtual Vibration Sources Using a Limited Numbers of Transducers on the Torso

by Gen Ohara, M... 於 arxiv.org 11-11-2024

https://arxiv.org/pdf/2411.05166.pdf

深入探究

如何將「立體觸覺振動」技術應用於其他感官，例如視覺、聽覺和嗅覺，以創造更全面的虛擬實境體驗？

將「立體觸覺振動」技術應用於其他感官，可以創造更豐富、更沉浸式的虛擬實境體驗。以下是一些可能的應用方向：

視覺與觸覺的結合: 可以利用「視覺觸覺替代裝置」將虛擬物件的形狀、材質等視覺資訊轉換為觸覺回饋。例如，當使用者在VR環境中觸摸虛擬牆壁時，可以通過振動頻率和強度的變化來模擬粗糙或光滑的表面。
聽覺與觸覺的結合: 可以將聲音的方向和距離資訊轉換為觸覺刺激，增強聲音的空間感和真實感。例如，模擬子彈從耳邊飛過的聲音，可以結合頭部和肩部的震動，讓使用者感受到子彈的軌跡和衝擊力。
嗅覺與觸覺的結合: 可以將氣味與觸覺刺激結合，創造更豐富的感官體驗。例如，模擬花香，可以結合手部的震動和溫度的變化，讓使用者感受到花瓣的柔軟和溫暖。
總之，將「立體觸覺振動」技術與其他感官技術結合，可以創造更全面、更逼真的虛擬實境體驗，應用於遊戲、娛樂、教育、醫療等領域。

如果使用者本身存在觸覺障礙，例如觸覺遲鈍或觸覺過敏，「立體觸覺振動」技術是否依然適用？

對於存在觸覺障礙的使用者，「立體觸覺振動」技術的適用性需要根據具體情況進行評估和調整：

觸覺遲鈍: 對於觸覺遲鈍的使用者，可以通過增強振動強度、改變振動頻率或延長振動時間等方式來提高感知度。例如，可以根據使用者的觸覺閾值，調整振動強度，使其能夠清晰地感受到觸覺回饋。
觸覺過敏: 對於觸覺過敏的使用者，需要謹慎使用「立體觸覺振動」技術，避免造成不適或疼痛。可以嘗試使用輕柔的振動模式、降低振動頻率或縮短振動時間等方式來減輕刺激。例如，可以選擇使用非直接接觸式的觸覺回饋方式，例如空氣噴射或超聲波，以減少對皮膚的直接刺激。
此外，還可以開發個性化的觸覺回饋方案，根據使用者的觸覺特點和需求，調整振動參數，提供舒適且有效的觸覺體驗。
總之，對於觸覺障礙的使用者，需要根據具體情況進行評估和調整，才能更好地應用「立體觸覺振動」技術。

藝術家如何利用「立體觸覺振動」技術創作出超越視覺和聽覺的沉浸式藝術作品？

「立體觸覺振動」技術為藝術家提供了一個全新的創作維度，可以突破傳統藝術形式的限制，創造出超越視覺和聽覺的沉浸式藝術作品：

觸覺雕塑: 藝術家可以利用「立體觸覺振動」技術創作出具有觸覺體驗的雕塑作品。觀眾可以通過觸摸作品，感受到不同的振動頻率、強度和紋理，進一步理解作品的內涵和藝術家的創作意圖。例如，可以創作一個模擬心跳的雕塑，讓觀眾感受到生命的脈動。
觸覺音樂: 藝術家可以將音樂與觸覺振動結合，創作出觸覺音樂作品。觀眾可以通過佩戴特殊的設備，感受到音樂的节奏、旋律和情感變化，獲得更深層次的音樂體驗。例如，可以將音樂中的高音部分轉換為輕柔的振動，低音部分轉換為強烈的振動，讓觀眾「觸摸」到音樂的起伏。
觸覺舞蹈: 舞蹈演員可以佩戴觸覺反饋設備，根據音樂或劇情的變化，感受到不同的振動模式，並將其融入舞蹈動作中，創造出更具表現力和感染力的舞蹈作品。例如，可以讓舞者在表演時感受到風的吹拂、雨水的滴落等觸覺效果，增強舞蹈的意境。
總之，「立體觸覺振動」技術為藝術創作提供了無限的可能性，藝術家可以利用這一技術，將觸覺體驗融入到各種藝術形式中，創造出更具沉浸感和互動性的藝術作品，為觀眾帶來全新的藝術體驗。