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Haptics技术:真实触摸屏幕里的一草一木

导读: Haptics通过硬件与软件结合的触觉反馈机制,模拟人的真实触觉体验。由于人体感受机制复杂,对Haptics技术做清晰地分类并不容易,不过从感受输入的角度,大致可以分为对表皮,以及对肌肉中感受器刺激两类。

  何谓Haptics?

  Haptics通过硬件与软件结合的触觉反馈机制,模拟人的真实触觉体验。由于人体感受机制复杂,对Haptics技术做清晰地分类并不容易,不过从感受输入的角度,大致可以分为对表皮,以及对肌肉中感受器刺激两类。

  对普通人来说,前者其实并不陌生,手机上的“振动”就是一种表皮Haptics技术,不过许多人的误解也源于此——认为Haptics等同于 “振动”。事实上这项技术远非如此简单,只是因为振动技术容易实现,而且商业化产品成熟低价。振动其实只是Haptics领域的很小一部分,在许多场景下 (例如按键反馈),以振动作为触觉反馈的效果都不够好。

  而与这两类输入对应的技术则五花八门,跨越的技术领域特别广泛。这也要求Haptics研究者需要了解许多领域的知识。以振动反馈为例,不但要 从电子工程和机械学角度知道如何最有效地利用电能、设计原件结构,还需从心理学角度了解人体对哪些频率的振动最为敏感。不过,这也是从事Haptics领 域研究的乐趣之一——尤其是对兴趣广泛的研究者来说。

  生活中的诸多不便都可能藉由Haptics技术的引入得到解决。比如,人们在面对面交谈时,一方看手表的动作往往会引发对方不适,倘若手表镜面 应用了Haptics技术,只需手指轻轻一摸,便能知晓准确时间,这类生活中的窘境便迎刃而解。另外一个例子是网购:现实中,我们通过触摸感受材料的质地 与纹理,网购则无法实现这一点,随着Haptics技术的发展,如果平板电脑将来能模拟商品的真实纹理与质地,那么网购体验将会有革命性的提升。

  虚拟触觉的“RGB三原色”

  正如老话说,前景总是光明的,道路总是曲折的。Haptics是一个崭新的领域,难在建立研究的基准。我们类比视觉领域的既有研究成果,尝试将 纹理分解成几个独立变量。如同光的三原色一样,我们认为粗糙度、粘滞度、柔软度很可能是触觉的三个基本维度。在理解它们后,怎样用机器模拟,以不同比例混合,是否有可能根据它们定义所有的纹理呢?当前,Haptics的研究重点之一便是理解人们如何感受纹理。

  粗糙度是我们研究最深,也是目前掌握最全面的技术,而粘滞度牵涉摩擦力,则相对难以实现。此外,由于三个维度往往分别单独采用不同的技术实现,而在完成最终产品时,还要考虑三者是否能够相互兼容,同时实现。

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