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不只視覺效果!東大研究員研發可觸摸全像投影技術

隨著科技不斷演進,全像投影(Hologram)技術已能建造出如實物般逼真的立體投影影像。如今,東京大學研究團隊更進一步研發出結合視覺與觸感的「HaptoClone」互動系統,顛覆以往虛擬影像只能看卻摸不著的景況。也許再過不久,我們與親友視訊時不但能看見彼此影像,還能跟對方握手擁抱呢。

由東京大學篠田‧牧野實驗室(Shinoda-Makino Lab)所研發的「視觸覺複製」(Haptic-Optical Clone,HaptoClone)系統含有兩個特製全像投影箱,若將手伸進其中一個箱內,或在裡面放置實體物件,另一個箱子會即時顯現該物件或手部的立體投影影像。

不過這當中最特別之處,在於他人可以觸摸該立體投影影像,而其碰觸力道也將反映在實體物件上。從下方實測圖中可以看到,若直接用手拍向左邊箱子的虛擬氣球,不只該氣球會因受力而滾落,連右邊箱裡的實體氣球,也會同步受力而產生相同反應。

 

這其實是利用了模擬成像板(Aerial Image Plate,AIP)、空中超音波觸覺顯示器(Airborne Ultrasound Tactile Display,AUTD)及二代感測器 Kinect 等裝置技術。HaptoClone 系統透過兩面 AIP 顯現物件立體影像,可即時雙向光學複製影像;兩個箱子各設有四個 AUTD,藉由相位式陣列超音波讓人對虛擬影像產生觸感;Kinect 感測器則是即時捕捉物件經碰觸時的狀態變化,而該狀態也將投射到另一個箱子當中,達到兩個箱子即時同步的表現。

研究員牧野泰才(Yasutoshi Makino)認為,當人們在不同地區互相聯絡,要是能同時感受到彼此碰觸的感覺,那會是相當棒的事。說不定以後去動物園,只要隔著透明玻璃就能體驗摸到獅子的感覺。

不過,礙於超音波強度和其他相關限制,現階段只可模擬每平方公分 100 mN 內的輕微碰觸力道,若要實現握手或擁抱等力道較大的動作,恐怕得提高超音波強度,但超音波過強就會損害人體神經或組織,因此研究團隊將審慎考量所有限制、深入研究觸感作用,加以改良技術以提升人們未來的通訊互動模式。

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引用來源: 科技新報

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