触觉再现是人机交互和虚拟现实的前沿技术。它能够提供给人更加真实的沉浸感,在视觉和听觉交互的基础上增加了一维交互通道,从而提升交互效率。
以平板电脑、智能手机为载体,当手指在屏幕表面滑动过程中,控制器会提取图像当前位置的纹理特征。随后,由渲染算法得到该特征对应的驱动信号。导电极板在驱动信号的作用下,在手指和导电层间产生静电吸引力,使手指能够感知触觉力作用。通过这种方式,用户可以感知视觉对象的形状、纹理和粗糙度等特征。
该项目得到了国家“863”计划项目的支持,即“基于静电力触觉再现和交互的移动学习终端”。项目攻克了基于静电力的视觉对象表面形状和纹理等属性再现等核心技术,解决了物理属性模拟仿真等关键技术。研制出具有自主知识产权的小型化、低功耗的静电力触觉再现装置。
项目成果包括:形成学术论文16篇,申请国家发明专利15项、实用新型专利9项、软件著作权1项。该技术已应用于教学、医疗、军事、商业展示等多个领域。
通过触觉再现技术,盲人可以感受到互联网里的虚拟世界;设计人员可以感受到远在异地的原材料表面特性;客户在家中就能接触体验网店中的商品;医生可以远程触摸病灶并实施精准治疗。
作为智能人机交互的重要组成部分,触觉再现能给人更加真实的沉浸感,将人类与虚拟世界的交流推向一个崭新阶段。