虚拟现实技术正在推进进入新的和不同的领域,从医疗应用中,飞行模拟器中的飞行训练,以空间的视觉求解,例如,在建筑和越来越生活的视频游戏中。通过模拟环境与VR眼镜等技术结合提供的可能性实际上是无穷无尽的。
但是,VR系统仍然很少在日常应用中使用。“今天,VR主要用于消耗内容。在诸如办公场景中的生产率应用的情况下,VR仍然有很大的开发潜力来取代当前的桌面计算机,“Eth苏黎世智能交互系统研究所教授Christian Holz说。确实存在巨大潜力:如果内容不再限于屏幕,则用户将能够利用三维环境的性质,以极大的灵活性和直观地用手互动。
每根手指产生不同的振动曲线
什么可以阻止这种情况成为现实?Holz认为主要问题在于人类与技术之间的相互作用。例如,今天的大多数VR应用程序要么使用在用户手中或在空中携带的控制器运行,使得可以通过相机捕获位置。
用户通常也在相互作用期间站立。“如果你必须一直抱着你的武器,它很快就会变得累人,”Holz说。“这目前防止正常工作流程成为可能,因为它们需要与应用程序的互动多小时。”例如,在虚拟键盘上键入另一个问题:手指仅略微移动,并且相机无法正如当前机械键盘所做的那样精确地捕获运动。随着空中打字,通常缺乏通常的触觉反馈。
因此,Holz的研究团队很清楚,被动界面对于VR技术的可行性和生产性采用仍然很重要。这可能是一个经典的桌面,一堵墙或一个人的身体。为了优化使用,研究人员开发了一种名为“TapID”的感官技术。原型机嵌入了几次加速传感器在正常的橡胶腕带中。
这些传感器检测手何时触摸一个表面,以及这个人使用了哪根手指。研究人员发现,他们的新型传感器设计可以检测到手腕上振动剖面的微小差异,以区分每一个特征手指运动。研究人员开发的定制机器学习管道实时处理收集到的数据。TapID与一套VR眼镜内置的摄像头系统相结合,捕捉手的位置,生成极其精确的输入。研究人员已经在他们开发的几个应用程序中证明了这一点,包括虚拟键盘和钢琴(见视频)。
使用智能手表的虚拟钢琴
虚拟钢琴在展示TapID的优势方面做得特别好,Holz解释说:“在这里,空间准确性和计时都是至关重要的。必须以最大的精确度捕捉按键被触碰的瞬间。在这方面,手腕传感器比相机更可靠。”我们的系统使用的相对简单的技术提供了几个优点;例如,生产这种类型的腕带应该只需要几个法郎。
研究团队还将其系统与现有技术进行了比较:在与18名参与者的技术评估中,他们设法表明,Tapid不仅可以与专门开发的电子产品可靠地工作腕带但这种方法也可以应用到现有的健身腕带和日常生活中smartwatches,因为它们都配有惯性传感器。展望未来,研究人员计划继续以更多的测试对象继续提高技术,并开发更多的应用程序,将Tapid融入生产力方案,并支持期货的办事处。
Holz认为“移动虚拟现实”是另一个令人兴奋的可能性:“我们的传感器解决方案是便携式的,它有潜力使虚拟现实系统适用于生产工作。TapID允许用户随时随地用手或大腿操作应用程序。”
作为一名计算机科学教授,Holz看到了虚拟现实的未来,它可以在任何物理位置一起工作——不受硬件的限制,就像所有用户都在同一个房间一样。他补充道:“TapID可能是朝着这个方向前进的重要推动者。他和他的团队以及曼纽尔·迈耶、保罗·斯特雷利和安德烈亚斯·芬达将继续他们在这一领域的研究。
来源:苏黎世联邦理工学院