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  • 不只视觉效果!东大研究员研发可触摸全像投影技术


    2020-06-14


    不只视觉效果!东大研究员研发可触摸全像投影技术

    随着科技不断演进,全像投影(Hologram)技术已能建造出如实物般逼真的立体投影影像。如今,东京大学研究团队更进一步研发出结合视觉与触感的「HaptoClone」互动系统,颠覆以往虚拟影像只能看却摸不着的景况。也许再过不久,我们与亲友视讯时不但能看见彼此影像,还能跟对方握手拥抱呢。

    由东京大学篠田‧牧野实验室(Shinoda-Makino Lab)所研发的「视触觉複製」(Haptic-Optical Clone,HaptoClone)系统含有两个特製全像投影箱,若将手伸进其中一个箱内,或在里面放置实体物件,另一个箱子会即时显现该物件或手部的立体投影影像。

    不只视觉效果!东大研究员研发可触摸全像投影技术

    不过这当中最特别之处,在于他人可以触摸该立体投影影像,而其碰触力道也将反映在实体物件上。从下方实测图中可以看到,若直接用手拍向左边箱子的虚拟气球,不只该气球会因受力而滚落,连右边箱里的实体气球,也会同步受力而产生相同反应。

    这其实是利用了模拟成像板(Aerial Image Plate,AIP)、空中超音波触觉显示器(Airborne Ultrasound Tactile Display,AUTD)及二代感测器 Kinect 等装置技术。HaptoClone 系统透过两面 AIP 显现物件立体影像,可即时双向光学複製影像;两个箱子各设有四个 AUTD,藉由相位式阵列超音波让人对虚拟影像产生触感;Kinect 感测器则是即时捕捉物件经碰触时的状态变化,而该状态也将投射到另一个箱子当中,达到两个箱子即时同步的表现。

    研究员牧野泰才(Yasutoshi Makino)认为,当人们在不同地区互相联络,要是能同时感受到彼此碰触的感觉,那会是相当棒的事。说不定以后去动物园,只要隔着透明玻璃就能体验摸到狮子的感觉。

    不过,碍于超音波强度和其他相关限制,现阶段只可模拟每平方公分 100 mN 内的轻微碰触力道,若要实现握手或拥抱等力道较大的动作,恐怕得提高超音波强度,但超音波过强就会损害人体神经或组织,因此研究团队将审慎考量所有限制、深入研究触感作用,加以改良技术以提升人们未来的通讯互动模式。

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