虚拟瞬间变真实!微软推3D触觉反馈触摸屏

微软3D屏幕回馈技术曝光

微软一研究部门公布了一项最新研究成果：触觉回馈3D触摸屏幕。这个3D触觉反馈触摸屏包含一个LCD平板屏幕、多个力传感器和一个可来回移动的机械臂。该屏幕能够根据用户指尖施出的压力来模拟出物品对象的形状和重量。这种3D 屏幕将会在医疗和游戏领域大有作为。

　　微软展示触觉回馈3D触摸屏幕

 微软高级研究员迈克尔·帕胡德(Michael Pahud)称：“当你的手指在屏幕上滑动式，人体感官就融入了立体视觉。如果我们让你指尖移动的线路衔接正确，并不断更新视觉效果，那么就能深度感知你手指的移动情况，就足以让你的大脑对虚拟世界有一个真实的感觉。”

　　按压皮球将会感觉到皮球的软硬度

 当用户的指尖触摸到屏幕时，系统会便产生一个轻微的阻力，从而保证用户手指与触摸屏处于贴合状态，如果用户继续按压屏幕，机械臂便会向后移动屏幕，如果触压力量缩小，机械臂则会相应地将屏幕向前推移。

　　机械臂会随着触压力量的大小而移动

 与此同时，系统会调整屏幕中物体的大小和角度，创建一个3D效果图。达到的效果如图所示，石头方块需要更大的力气推动。除此之外，当用户的手指在屏幕上滑动时，系统可以通过调整屏幕的位置适应虚拟物体的轮廓。

 这一技术除了应用于游戏体验，在医疗领域或许存在很大的潜力。比如，医生可以借助这项真实回馈技术对患者的脑部做诊断，以判断肿瘤等病变组织的位置等。

触觉回馈3D屏幕可以用于医疗

 当然，这种技术存在的问题可能在于屏幕无法提供精确的纹理触感，伦敦城市大学健康信息中心负责人Peter Weller表示，“如果你的手指在比较粗糙的物体上移动，那这个系统的屏幕就得频繁地移动，精度是个问题。” 因为在演示的场景都是平滑移动的状况，但现实的情况是物体形状不一，屏幕在颠簸下反馈可能就不准确了。

3D屏幕回馈技术原理解析

每样物体都会根据其在现实世界中具备的物理属性为其带来相应的实体回馈，比如皮球的特徵是触感较为有弹性。不仅会有实体回馈，屏幕中的物体也会根据使用者触摸的力度大小发生变化。这是通过屏幕表面的感测器计算出的力度数值，然后再赋给虚拟物体所产生的视觉效果。在这个二维屏幕的背部，有一个机械手臂能够在一维方向上与使用者的手指实施力的相互作用。

​当你用手指触控式屏幕幕时，感测器的资料会跟立体画面融合（以计算出相应的形变）。如果我们把这种融合的力度调教准确，并且持续更新视觉效果，以让虚拟的物体对你的手指有深度的感知，则这样对于人的大脑来说就足以获得真实的无力回馈了。

目前触觉技术（Haptic Tech）已经并不稀奇，许多智能手机甚至都具备了屏幕的实体凸起功能。比如由Tactus公司开发的可以发生实体凸起形变的屏幕，当使用者用键盘输入内容时，对应键盘上每个键位的部位就会凸起，使用的体验就好比一个真实的键盘。

但像是微软这样在3D显示屏幕的基础上添加实体触感的技术还是第一次出现。它的原理跟Tactus有所不同，后者是通过提供实实在在的真实存在带来实体回馈；而微软的理念则是把屏幕做成一个活的机体，让它能够根据显示的内容与使用者进行力的作用的互动。

编辑点评：

过去，虽然3D实现了立体的画面，但是这也只是局限于眼睛的观看，如今微软研发的3D屏幕回馈技术无疑让人相当兴奋，不仅可以应用于游戏体验，而且还可以应用于医疗领域，其实用性不言而喻，相信大多数人都在迫切等待着其快速融入到各种产品中。