芝加哥大学研发AR/VR背负式触觉设备，用垂直力反馈模拟全身重力感

改变用户对跳跃的感知

（映维网Nweon 2023年10月17日）诸如VR这样的沉浸式技术可以利用运动传感器的力量来创造独特的人机交互方式。然而，它们目前往往缺乏真实感。一个关键原因是：如果没有足够大的设备来提供全身感觉。

芝加哥大学计算机科学系人机集成实验室的科学家一直在研究这个问题。现在，团队提出了一种名为JumpMod的触觉设备，而它可以利用垂直力反馈来模拟全身的重力感。

这项技术整合在一个紧凑的可穿戴背包中，并通过五种不同的效果来改变用户对跳跃的感知：跳得更高，“硬”落地（落地时踩在南瓜这样的硬地）或“软”落地（落地时踩在泥浆这样的软地），下拉力，上拉力。

与其他解决方案相比，JumpMod的便携、不受束缚的特性标志着一个明显的区别。在未来，这或许允许人们在家里获得超逼真的沉浸式体验。

参与项目的罗曼·尼思（Romain Nith）说：“如果你想改变你对重力的感觉，传统而言，你需要一个运动平台，去主题公园坐过山车，或者有一个完整的基础设施可以用缆线把你拉起来。这需要大型机器和巨大耗能。如果你每天都想经历类似的感觉，把它们放在家里显然并不现实。所以我一直在研究是否有办法将它们缩小到更易于管理的形式。”

尽管这似乎是一个简单的问题，但重力并不一定有利于可扩展性。佩德罗·洛佩斯（Pedro Lopes）助理教授解释道：“现实情况是，由于物理原理不起作用，目前没有一种简单的方法来创造这种全身感觉。所以我们询问自己，如何欺骗人类的感官，而JumpMod是我们找到的解决方案之一。”

在虚拟现实等沉浸式技术中，大多数科学家只关注水平方向的感官体验，而对垂直领域的探索却很少。例如，通过增加风的阻力来创造缓慢行走的感觉是一种很容易重现的体验，因为你可以简单地在空间中添加一个风扇。

然而，在上下移动时重现重力感是一个棘手的过程。当团队开始在垂直空间进行实验时，他们发现以一种可控方式来给身体施重是模仿重力的好方法。

JumpMod背包里的一个小砝码与马达一起上下移动，从而增加加速度。在虚拟现实体验的特定时刻，砝码和马达激活并对身体产生拉或推的作用。如果用户想要跳过什么，砝码和马达就会随着用户的移动而移动到背包的顶部。一旦用户落地，重量会以加速的速度向下移动，从而产生吸收冲击力的感觉。

相关论文：JumpMod: Haptic Backpack that Modifies Users’ Perceived Jump

https://paper.nweon.com/14829

团队已经在虚拟现实游戏中测试了JumpMod。洛佩斯指出：“在过去的十年里，我们看到了VR的巨大进步，图像和交互使它很容易让人产生视觉沉浸感。但我们认为，要释放VR的全部潜力，我们需要物理效果同样‘感觉正确’。现在我们想更深入地研究如何在保持原型小的同时创造更多的物理感觉，这样它们就能与日常生活兼容。”