元宇宙:元宇宙中能接吻了 CMU推出VR头显外挂 复刻唇部逼真触觉

?在元宇宙热潮初起的时候，就有爱较真的人泼冷水：「说这么半天虚拟沉浸式体验，难道可以在VR世界里复现亲亲抱抱么？」

还真的可以！

就在最近，卡内基梅隆大学的研究人员在元宇宙里，把「亲吻」给复现了。

除了偶尔会振动的手持控制器，大多数消费者可以使用的普通VR设备都忽略了味觉、嗅觉和触觉等感觉，而是专注于视觉和声音。

这足以使VR体验比几十年前更有吸引力，但还不足以真正用户的大脑，使其认为他眼睛看到的堪比现实体验。

多年来，研究人员致力于开发和改进新旧VR设备，使用户在虚拟现实的其他感觉和视觉效果一样真实。

其中最杰出的，无过于来自卡内基梅隆大学人机交互研究所（又称未来界面小组、FIG）的研究人员开发出了让用户在虚拟现实中感受到嘴唇、牙齿和舌头的触感的技术。

VR用户的触觉复现，可能还不足以在虚拟实境中撸猫撸狗、用手去感受虚拟猫狗身上逼真的毛发。

日本工程院院士：ChatGPT与元宇宙具有很多共同性，都需要强大的数据、算力和算法支撑:金色财经报道，2月15日至17日，元宇宙产业大会2023春季会在昆山举行。日本工程院院士、电子科技大学特聘教授任福继表示，元宇宙是5G通信、人工智能、机器人、互联网、区块链等众多先进技术聚合下，形成的新的数字生态。ChatGPT与元宇宙具有很多共同性，都需要强大的数据、算力和算法支撑，人工智能技术有利于元宇宙更好地促进人与人之间、人与机器之间、机器与机器之间的交互。

任福继认为，元宇宙是“已来的未来”，是一个正在成长和发展的新兴技术领域。元宇宙还处于早期发展阶段，尚未完全成熟和普及。尽管已经有一些关于元宇宙的初步实现和应用，但仍然面临许多技术和法律问题，需要更多时间和努力以完全实现和推广。游戏为元宇宙提供交互内容并实现流量聚合，是元宇宙的入口之一，但元宇宙不等同于游戏，将元宇宙视为超大型3D虚拟游戏是片面的。真正的元宇宙是整合多种新技术而产生的新型虚实相融的数字文明。[2023/2/19 12:16:13]

但体验从虚拟饮水机喝水的触觉，现在可就真能复现了。

报告：十分之九的消费者对元宇宙感兴趣:金色财经报道，咨询公司Capgemini 在 7 月至 8 月间对 12 个国家的 8,000 名消费者和 1,000 家组织进行了调查。报告显示，十分之九的消费者对元宇宙及其可能给他们的生活带来的影响感到好奇。研究还发现，虽然元宇宙大部分仍在建设中，但有些公司已经在利用它提供的可能性。这在一定程度上要归功于消费者对技术影响的期望。77% 的消费者表示，他们希望沉浸式体验能够影响他们与企业和其他人互动的方式。同样，每 10 家公司中就有 7 家认为元宇宙将成为企业形象的差异化因素。其他公司也看好元宇宙的影响范围，预测它很快就会达到数万亿美元，这与估值有关。[2022/12/18 21:51:17]

当然，也可以感受骑车时，微风从唇上轻拂过。

以及撞箱子时碎块打在唇齿间的感觉……

这……听着就疼……

中国移动香港打造“元宇宙数字空间”，推出NFT自由集市:11月8日消息，中国移动香港有限公司 (中国移动香港) 昨日在香港科学园举行发布会，宣布旗下全方位智慧生活手机应用程序MyLink用户突破500万，并推出MyLink元宇宙数字空间及发展NFT自由市集，支持 B2C(商家对用户)、B2B(商家对商家)及C2C(用户对用户) 市场交易。

此前消息，香港特区政府发布了《有关虚拟资产在港发展的政策宣言》，阐明特区政府为在香港发展具有活力的虚拟资产行业和生态系统而订定的政策立场和方针，包括将推出试验计划。（上证报中国证券网）[2022/11/8 12:31:52]

当然，这么有用的新技术，用来复现在VR里刷牙喝水岂不是好浪费。

不论是谁，首先想到的都是用这个技术在VR里复现接吻的甜蜜触觉。研究者也不例外。

设备的工作原理，是用新增模块中的轻薄超声波换能器，将超声波脉冲瞄准在用户口腔内部和周围的位置，通过用高能的超声波脉冲轰击微小颗粒，使其悬浮和移动。

如此一来，它们在用户张开嘴时，就能在他们的嘴唇、牙齿、甚至舌头上创造出触摸的感觉。

风投机构Chiron为Terra的DeFi及元宇宙项目推出5000万美元生态基金:12月9日消息，总部位于香港的风险投资公司Chiron宣布已筹集5000万美元资金，专门用于支持Terra区块链上的DeFi，以及与元宇宙相关的NFT项目。ChironPartners首席运营官Jake Cormack表示，我们希望与在Terra上建设的新兴项目背后的远见卓识者密切合作，不仅为他们提供资金支持，还提供我们战略性、广泛的资源和专业知识。（Coindesk）[2021/12/9 13:00:15]

这样一来，不仅能在唇齿间复现简单触感。通过硬件操控代码的编程改动，超声脉冲可以被编定为各种特定模式。

如此就能可以重现物体滑过、掠过嘴唇的感觉，或俯身从虚拟饮水机中喝水时、虚拟水流喷溅在口中的持续振动。

自然，也包括亲吻时情侣间唇舌互动的各种触觉体验。

很多人看到了商机：FIG的技术要是商用落地的话，世界上首个能远程虚拟复刻接吻的元宇宙硬件设备就诞生了。

要是再配备上其他硬件和技术，咳咳，只有想不到没有做不到，潜力充沛，商机无限，一片蓝海啊…………

张家界元宇宙研究中心挂牌成立:11月18日上午，张家界元宇宙研究融合发展研讨会暨张家界元宇宙研究中心挂牌仪式在武陵源区大数据中心吴家峪门票站举行，张家界自此成为全国首个设立元宇宙研究中心的景区。（潇湘晨报）[2021/11/18 22:01:42]

想到这点的，不止正在搓手贱笑的中年编辑，网友们也纷纷联想。

「即将以XXX版出街。」

不过最打动人的还是这位网友的天问：

「这技术是很了不起啦，但是对我们这种常年单身、十年八年没亲吻过真人的用户，有没有人能用我们可以理解的话语描述下现实状态中的接吻触感？」

这位用户说得就更伤心：「我猜，VR头显复现的接吻感受，会是一种让人无法承受的孤独感吧。」

不过，如果你是在玩恐怖游戏的时候戴上，体验可能就太「克」了。

这套设备可以让你同时体验大蜘蛛扑脸、黏液从脸上流进嘴里的视觉和触觉。

负责实验的妹子正走着，然后一只「抱脸虫」毫无征兆地就扑了过来，疯狂地和你的嘴唇「交互」……

另外一个参与测试的大哥表示，效果太过真实，以至于他在现实中狂抽自己脸，要把这蜘蛛给扇掉……

以前的研究在「复刻」VR场景时，通常会使用真实的物理接触。

比如把一个机械臂直接捅你嘴里，或者是用加热丝来产生热量、风扇来模拟气流。

显然，这些方法能够实现的功能不多，而且延迟很高。

可能你都走出去好几步了，机械臂还没绕完一圈。

CMU的研究人员们则另辟蹊径。

他们在VR头显的底部，安装了一个定制的PCB，上面有64个40kHz超声波传感器，可以以45°的角度面向用户的嘴部。

整个阵列的尺寸为17.9x10.6x1.5cm，重量达到了107g。整体而言还是比较轻薄的，但还是比Oculus Quest 2的676克质量增加了15.8%，厚度为15毫米，使设备的总高度增加了约16.5%。

接下来，研究人员将阵列通过带状电缆连接到Ultraino驱动板，并用IX4427N集成电路芯片对其进行了升级。随后再配上Arduino Mega，并用Ultraino DriverMEGA固件刷机。

如此一来就可以独立控制所有64个传感器，时间步长分辨率为2.5us，相当于40kHz时的?/5相位分辨率，模拟节点位置精度为0.9mm。

软件方面，研究人员选择在Unity中进行开发。

利用虚拟物体和耳机的已知位置，也包括超声波阵列的几何形状，就可以在必要的三维位置创造出触觉效果。之后，经过计算得出的「发射方案」会以10Hz的速度传递给Arduino。

虽然这些数据是通过USB传输的，但它仍然比Oculus Quest 2上渲染的视觉效果平均「快」2ms（这在时间上足够接近，可以被认为是同步的）。

不过，现阶段方案并不算完美。

研究人员目前只能为距离嘴唇最近的物体产生触觉，并不能实现多节点触觉。

好在，用户通常只会把一个物体放到嘴边（例如拿起杯子喝水）。

场景中使用的触觉参数

效果嘛，简而言之就是——大受欢迎！

也许这个结果并不是那么令人惊讶，毕竟触觉提高了真实感和沉浸感。

尤其是触觉可以提供用户视野之外的VR事件信息，极大增强了用户的体验。

当然，研究人员并没有止步于此。

下一代的升级版已经在研发之中了。

参考资料：

https://futurism.com/the-byte/invent-vr-device-kissing-simulation-haptics

https://gizmodo.com/vr-researches-simulate-kisses-with-ultrasonic-transduce-1848849489

https://www.youtube.com/watch?v=3q6dZQfV1x8

https://drive.google.com/file/d/13q0pvCHCV7q_eQSugoFpnFolRrk-qDks/view

论文链接：https://drive.google.com/file/d/13q0pvCHCV7q_eQSugoFpnFolRrk-qDks/view

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