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Meta重投入、Ultraleap大融资手部触觉反应人机交互技能为何很重要
文章来源:爱游戏体育官网首页 发表时间:2021-12-05 03:34:38

  )作为最重要最天然的交互方法,根据人手的人机交互计划将变得越来越重要。近期,AR/VR范畴的首要玩家Meta(Facebook)公司也对外展现了他们在根据人手的人机交互计划范畴的最新原型设备。与此一起,腾讯、招商银行也参投了闻名的视觉手部追寻与交互厂商Ultraleap的6000万英镑D轮融资。

  为了更好地解读根据人手的人机交互计划的重要性,映维网与手部交互专家源域科技CTO李子琪进行了一次对话沟通。源域科技是一家专心于手部姿势捕捉和交互的科技公司,其中心产品Mastery—掌控数据手套,在手部追寻范畴有国际领先的功用和体会。

  映维网:人机交互是AR/VR不行或缺的一环,也是本钱喜爱的硬科技之一。比方,刚得到腾讯、招行等许多出资者供应的6000万英镑融资的Ultraleap。作为AR/VR元国际的首要出资者,Meta(Facebook)近期也展现了他们要点出资的手部交互数据手套。为什么根据人手的人机交互计划很重要呢?

  李子琪:人类对运动/躯体感觉皮层的前期知道首要来自于对正在阅历脑外科手术的清醒患者的皮层进行直接进行电影响。皮层拓扑地势图记录了人脑皮层与身体部位的对应联络。将运动/躯体感觉皮层的拓扑地势图以3D的方法出现,咱们能够直观了解到身体的不同区域在运动和躯体感觉皮层表征的比率。

  身体部位的实践巨细和该部位在皮层表征的巨细之间并没有直接的联络。比方,操控手指、嘴部和舌部肌肉的运动/感觉的皮层面积要远大于假设按身体份额进行表征时应得的巨细。这样的脑部结构确保了咱们能够操控手指和嘴唇/舌头进行精密的操作,这必定程度上也有利于咱们对东西和言语/表情的运用。

  手是人类能够用于出产交互的最天然也是最灵活的器官。在根据VR/AR的3D计算机环境下狭义的物理交互技能中,高质量的手部交互计划很显然也是最为要害的技能。

  能够幻想,假设存在完美的人手动作捕捉和手部触觉反应,那么这套体系在第一人称的3D环境里能够在包含承继一切已有的物理交互计划。这无疑最天然的物理交互方法,合作以VR/AR在虚拟环境中更能够发明无限新的或许。

  尽管总有人喜爱拿动漫及科幻故事的脑机接口来想象未来,可是很惋惜,按照实际的技能开展状况,间隔能够大规模运用,到达人类现有设备,比如常见的鼠标键盘交互功率和便利程度的脑机技能计划仍是遥不行及的工作。因而高质量的手部交互计划仍然是可见的未来中最值得等待的计划。

  李子琪:Meta和Ultraleap相关的技能和产品包含了多种根据手的交互计划,包含数据手套(触觉和追寻)、视觉手部追寻、以及改造性的Oculus Touch手柄(弱追寻3指)。除此之外还有Valve Index的Knuckles手柄(弱追寻5指),以及B端多种不同计划的数据手套(外骨骼手套)。

  这些技能及产品毫无疑问指向的是同一个大方针:让用户在第一人称3D环境(尤其是VR/AR)中,能够愈加天然地用手来完结高精度的物理交互,而且取得杰出的触觉反应体会。

  在这里讲的物理交互特指需求用物理动作操作的交互方法,例如曩昔根据鼠标键盘的点击拖动,根据电容屏的多点触控操作,以及在VR/AR环境中需求用手部完结的3D交互操作等。

  李子琪:时隔多年Meta也从头将群众的目光招引到了触觉手套上,向咱们展现了一款首要根据微流体气动的触觉手套。但这并不是一项全新计划,该计划与多年前已揭露的HaptX手套的根底原理相同——经过对手套上的细小气囊阵列进行充气、放气的从而模仿发生触感。

  在Meta的演示视频中,咱们能够看到手套有一簇气体管道以及疑似为气体操控阀门阵列的组件。气体管道衔接结尾疑似还有气泵支撑组件,但并未在视频里揭露。

  李子琪:不同于过往的力反应计划只能在手部单个部位发生力的牵引作用,这种根据微流体气动的细小气泡阵列计划,经过数量许多的细小气囊,可将人手的触觉反应信息量提高到新层次,能够给手供应远超曩昔设备能够供应的丰厚触感信息。在这个层面上讲,这是人类工程往手部触觉探究的一次大前进。

  一起,参阅HaptX的商业开展途径,在对价格不灵敏的高端商用VR练习场景中,这类触觉手套计划现已能够发挥重要作用。

  再说这项计划的问题或缺陷。从HaptX揭露信息中比照得知,该计划需求气泵及操控阀门等组件,为手套中气囊触觉组件的充放气供应供应。HaptX在2019年左右揭露过气泵组件,气泵的尺度体积与台式电脑机箱适当。HaptX曾宣称,HaptX根据微流体气囊的触觉手套计划或许永久无法做成一般消费产品。

  与一般电子产品比较,Meta整套计划一起也是交融了更多杂乱组织的机械产品。但假设要往消费市场开展,还需求考虑更多其它问题——杂乱的机械组织组件,难以操控的本钱,以及杂乱组件带来的售后和保护等。这些都会极大阻止产品向消费市场开展。

  当时来看,我以为Meta(Facebook)更多是在用这项计划展现一下技能实力。在未来适当长的时间内,这个技能计划都没有或许运用在其消费级产品中。

  李子琪:Ultraleap中心产品之一是根据视觉的手部追寻,其最新推出的手部视觉追寻算法引擎Gemini更是把视觉手部追寻面向了极致,从现在的揭露材料比照,其作用要强于Oculus Quest 2以及微软的Hololens 2的视觉手部追寻。

  AR/MR与VR的交互有许多相似性,对手部交互提出了新的需求,可是关于物理交互的需求程度,二者仍是有差异。

  AR/MR运用于敞开环境,实际环境占有的份额乃至远大于虚拟部分,仅需求弱物理交互即可完结大多数操作,答应手部在实际国际里保持原有的功用而不受影响。此类设备对裸手直接交互有着更为火急的需求,具有代表性的是微软的Hololens系列MR头显和大部分现存的AR头显,根据视觉的手部追寻也十分好地符合了这个需求。

  但高质量的VR环境需求的是强物理交互,对交互的可靠性、稳定性和精准性提出了更高的要求。受限于其本身原理,根据计算机视觉的手部追寻计划,在追寻可靠性和追寻规模上不能得到确保。即便是当今国际最好的视觉手部追寻,其问题和天花板也十分显着,Ultraleap也不破例。

  我所触摸过的深度体会过视觉手部追寻交互的用户,简直都会以为手部追寻交互有点反人类规划。为什么呢?首要,手需求放到摄像头视界内才干被有用追寻,但长期把手放到胸前就会让手臂极端疲惫;其次,可靠性的缺乏会大大提高交互失利的概率,这就进一步要求用户要尽或许以较大的动作起伏去完结交互,一起用户还要忍耐交互失利后要重做动作的苦楚。

  现在市道上把根据视觉原理的手势交互作为本身亮点的VR/AR眼镜,根本都存在这个问题——让人感觉很帅,但实践操作体会较差,无法承当高频的物理交互。

  好在AR/MR能够只需求弱物理交互,操作需求并不频频。比较AR/MR带来的成效和快捷而言,这种偶然才需求手部操作,累一点、失利一次,也完全能够承受。在这种需求下,视觉手势交互就有了必定的发挥空间。

  但在VR的强物理交互需求下,根据计算机视觉的手部追寻的坏处就特别显着了。咱们能够参阅强物理交互需求的电脑手机的工作或游戏,没有用户能忍耐每20次操作就会错一次的交互操作体会,咱们会置疑是不是产品坏了。这也能够解说,为什么即使是具有十分优异视觉手部追寻技能的Oculus Quest 2,也难以推进这项技能在Quest上的更大规模运用。

  别的,为了补偿裸手视觉追寻时的手部触感缺失,UltraLeap运用了超声波阵列隔空向手部发射声波能量,以制作触感。需求留意的是,该方法会引进体积较大的外部超声波组件,会进一步约束手部的自在交互可操作空间规模。

  尽管在VR环境中,根据视觉的手部追寻技能没有很好的优势,但不行否认它在特定环境下的价值,例如车机体系或许公共场合中的无触摸操作的环境。

  李子琪:比较VR,现在AR的开展阶段过于前期,未来走向消费级AR的产品形状仍不确认,即使是苹果,初期也很或许仅仅Apple Watch等级的配件,供应简略的信息出现功用。与AR眼镜技能相容性很好的视觉手部追寻计划,在独立AR眼镜大规模铺开之前,难有更大的用武之地。

  VR在Meta(Facebook)的大力推进之下,现已稳步向消费品跨进。高质量的手部追寻和触觉反应是VR物理交互的要害。数据手套无疑是可见的实现理想VR物理交互的最佳载体——不受视觉遮挡约束,手部物理交互不再需求将手放至面前胸前,可随意舒适地自在操作,一起还能承载物理反应功用。

  过往高质量数据手套制作本钱过高,功用作用欠安,这些原因必定程度上导致其无法承当消费级用处。现在市道价格在8000-20000元每套的数据手套,捕捉质量差强人意,没有追寻细节可言,无法供应顾客潜意识中以为的数据手套应有的运用作用和体会。与消费级千元价位的VR手柄比较,除了别致性和特种运用之外,根本没有优势可言了。

  根据数据手套的手部交互计划现在首要面向B端用户。当时根据手部的人机交互计划也是方兴未已,国内有源域科技、诺亦腾等数据手套计划,国外有Manus,Meta等。

  李子琪:源域科技的数据手套能够高精度追寻全手30+自在度信息,超过了传统解剖学对手部自在度简化后的界说,超过了市道上一切已揭露的手部追寻技能。从功用指标来看,更是超过了市道价格15-20万元每套的动作捕捉数据手套。源域科技有愈加精密的手部捕捉,能够捕获纤细的动作改变,答运用户用最小的膂力耗费,不傻也不累地完结手部天然物理交互。

  源域科技采用了改造的数据手套技能计划,在提高功用的前提下大幅削减了组件本钱,并从规划之初就考虑了量产的选型与可行性。若向消费级产品方向开展,在确保最佳追寻作用的一起,量产本钱及价格与当时的VR手柄可到达同一数量级。源域科技的计划为面向群众消费市场的高质量低本钱数据手套供应了或许。

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