虛擬現實(VR)世界中,交互是必不可少的一環!隨著技術進步,交互方式從最初的手柄、鍵盤互動,變得更加多樣化......
為瞭擺脫傳統物理鍵盤的束縛,微軟在2017年提出瞭一種“全息虛擬鍵盤”專利。專利設想,用戶在全息虛擬鍵盤中敲打時,鍵盤可讀取用戶輸入的手勢從而模擬文本輸入,全程就像在現實世界中敲打鍵盤那樣。
無需任何手持設備,聽著確實很酷,不過這種沒有中間媒介,赤手空拳與虛擬世界互動的想法,實際實現起來有很大困難。
一口吃不成大胖子,做事要一步一步來。2018年,Tap Systems公司推出一款手戴式設備——Tab Wearable Keyboard and Mouse。戴上它,用戶能將隨意接觸的物體化作鍵盤,隻需動動手指就能發送指令,輕松實現移動、滾動和點擊,節省瞭機械打字的時間。
雖然鍵盤“虛化”瞭,但所能實現的功能有限,不夠細致。
為瞭給VR帶來更自然的打字體驗,蘇黎世聯邦理工學院的研究團隊開發瞭一套名為TapID的腕帶,它能識別手指在平面上的敲擊動作,甚至識別每個敲擊的手指,可在VR中準確模擬鍵盤交互。
通過敲擊,TapID可模擬在平板電腦上的各種文字編輯交互,例如打字、點擊、雙擊選擇等。針對於辦公場景而言,TapID是不錯的選擇,但在日常場景中就顯得不夠智能和隱私化。
作為社交平臺巨頭的Facebook,日前提出瞭一個更“瘋狂”的想法——捕捉手腕傳遞到手部的神經信號,將其轉化為數字指令,讓佩戴者與AR眼鏡投射的虛擬物體互動!
這些年,Facebook一直在VR發展的前沿,早在2016年開發者大會上,Facebook就規劃未來10年將側重AI、VR、AR等新技術。為此,Facebook申請瞭多項有關專利,並成立瞭獨立的AR業務部門。
2019年,Facebook收購腦機接口公司Ctrl-Labs,想憑借該公司的專業知識開發一種腕戴式神經輸入設備,該設備可以檢測大腦的肌肉活動,從而實現基於運動的跟蹤和控制。
於是,這款Facebook EMG腕帶就誕生瞭。
通過“讀心”掌控一切?
一個小小的腕帶能感知人心,並實現操控,聽著可太玄乎瞭!
口說無憑,眼見為實。戴上腕帶後,使用者隻需通過拇指與食指的捏、放手勢,就能自由移動虛擬畫面中的光標,實現簡單的單擊操作。(至於操作原理,這裡賣個關子!)
除瞭這種單機操作交互外,用戶還能利用腕帶進行觸覺識別。
比如虛擬射箭。通過腕部觸覺,讓使用者有拉弓的真實感,從而判斷自己是否做對瞭動作。
日常生活中,你還可以用它點亮臺燈,並調節臺燈亮度。
以及在虛擬鍵盤上打字。
腕帶還能適應你打字的方式,當你出現拼寫錯誤時,它能自動糾正,捕捉你可能想要輸入的內容。
除此之外,研究團隊還想擴大打字的使用范圍,比如在膝蓋或者桌面上打字,並做到比鍵盤更快的速度。
更神奇的是,該腕帶還能預測用戶意圖,主動提供自適應界面,實現“智能點擊”。
例如當你正工作時,系統認為你可能想要聽音樂,此時顯示屏上會出現“是否播放音樂”選項,用戶隻需確認或更改建議即可。
以上這一系列操作看下來,估計任誰都傻眼瞭,就連極果君也內心一顫,難道電影中的“讀心術”,真的存在?額...打住。
全靠EMG技術實現控制
該腕帶之所以能讀取人的想法,是因為內置瞭EMG感應器,能接收從脊髓傳輸至手腕和手指的運動神經電信號,並將這種信號轉化為操控裝置的數碼指令!
這裡可以給大傢舉個“栗子”,肌電圖知道吧,在皮膚適當位置附著電極,肌肉收縮時會產生微弱電流,此時電子儀器就會記錄肌肉在靜止或收縮時的電信號。
同理,Facebook 獲得信號就是采用這種類似技術。
大傢還記得前面極果君賣瞭一個關子嗎?這下可以解答瞭。事實上,之所以能通過手勢,來實現虛擬畫面中的操作,是因為在這一過程中,你和腕帶都接收瞭神經元發出的向左或向右移動光標的指令,也就是說,你和腕帶處於實時交流中。
按Facebook的說法,通過手腕發出的信號非常清晰,哪怕是一毫米的手指運動,也不會被放過。
說到這,大傢肯定很想知道一個問題:為啥是手腕呢?
對於這個問題,研發團隊也有解釋。他們認為,手是人們接觸世界的重要身體部分,手腕發出的電信號非常清晰,戴在手腕上能夠利用手部豐富的控制功能,實現更好的交互功能。
同時,做成腕帶也更加日常,就像戴瞭一塊手表在手上,在公共場合使用時不突兀。
據官方介紹,它沒有環境的限制,無論是坐著還是走在路上,把手放在身前、兩側或是口袋裡,都可以通過腕帶實現操控。
手部交互成為未來趨勢
老實說,在人機交互這一塊兒,更為人熟知的要數馬斯克的腦機接口實驗,但那個實驗是通過在大腦植入芯片,從而獲取腦部活動。雖然技術更先進,但從源頭讀取人想法的過程,有極大的隱私泄露風險。
正因如此,未來手部交互模式會得到更多認可,手環或許能取代手柄,成為新一代計算機平臺交互設備的標配。除瞭Facebook,蘋果也曾曝光類似於手環形態的MR智能指環,指環配備SMI傳感器,既可單獨使用,也能結合Apple Pencil使用。
話說回來,雖然EMG腕帶是一種技術新突破,但作為一種能讀懂人想法的小物件,大傢能接受嗎?
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