藉由摺紙技術增強虛擬實境體驗的觸覺裝置
引言
近年來虛擬實境（VR）技術的表現和逼真度有了顯著的提升，使用者能以前所未有的方式沉浸在數位內容中。這項技術在未來幾年內很可能繼續發展，引入更多功能和元件，進一步激發五感。中國西湖大學、西湖高等研究院和其他一些大學的研究人員最近開發了一個新的觸覺裝置，可以提高虛擬體驗的真實感和逼真度。該裝置部分受到亞洲摺紙藝術的啟發，並以其為基礎。
背景
該研究的主要目標是創造一種觸覺裝置，使用者在虛擬環境中也能感知所遇到的物體的硬度。研究人員們從摺紙藝術中獲得了靈感，這是一種利用紙張摺疊成特定的三維形狀或圖案的技術。他們使用摺紙技術創造了一個彎曲的觸覺裝置，使用者能夠感受到在現實生活中觸控不同物體時的類似感知，包括這些物體的柔軟性或剛度以及任何正面或負面的觸覺感知。
創新
相較於過去介紹的其他觸覺裝置，這套系統能夠讓人類在與虛擬環境中的物體進行主動互動時擁有觸覺體驗，而不僅僅是當手靜止時產生觸覺感知。這套裝置能夠與特定的虛擬實境內容輕鬆同步，產生完美定時的觸覺感知，並在與不同的物體或環境進行互動時改變使用者的知覺。除了重現人們觸控較硬或較軟物體時的感受外，它還可以創造出使用者被壓碎的感知。
技術解析
該系統的關鍵元件是一個彎曲的摺紙面板。為了實現在虛擬現實/增強現實環境中與場景同步改變彎曲摺紙板之間角度的彈性，研究人員使用馬達來實現。他們達到了所謂的「主動機械觸覺」。過去的技術主要使用振動來模擬觸控感知，而這套系統則更好地反映了我們使用主動感知來與物理環境互動的方式。
試驗結果
研究人員迄今為止在一系列初步測試中對該裝置進行了評估，評估其創造出的沉浸式觸覺體驗的能力。他們的結果表明，該系統在產生觸覺感知方面優於其他現有的主要利用振動來產生觸覺的觸覺裝置。未來，這種獨特的基於摺紙技術的設計可以用於進一步提升 VR 技術的效能。同時姜漢青和他的團隊計劃繼續改進該裝置，以有效地再現其他觸覺感知。
結論
這項研究展示了摺紙技術在提升虛擬實境體驗中觸覺感知的潛力。相較於傳統的振動技術，摺紙觸覺裝置能夠提供更具真實感和逼真度的觸覺體驗，使用者更好地與虛擬環境中的物體互動。隨著該技術的進一步發展，我們可以預見將來有更多的觸覺感知可以被創造出來，包括主動觸控、質地和溫度等。未來，隨著虛擬實境技術的不斷發展，人類在數位世界中的體驗將更加多元豐富。
