為什麼現在的技術可以把聲音和視覺模擬的無比逼真,但是對於嗅覺和觸覺卻幾乎沒有建樹?

時間 2021-05-06 08:07:59

1樓:啥呀啥呀

日前,德國波茨坦Hasso Plattner學院的人機互動實驗室發布了一款能模擬觸覺的VR外設Impacto。開發者介紹,在佩戴上Impacto後,玩家在戴上VR頭顯後,就有機會在VR世界中體驗到如同真實世界一般的觸覺反饋。

Impacto聽起來似乎是一項黑科技,但其實這款外設是根據電流刺激肌肉(EMS)的原理進行設計的。Impacto由兩部分組成,一部分提供震動效果,另一部分則使用電流對使用者的肌肉進行刺激。

VR使用者將其佩戴在手腕、手臂、胸口等4個位置,該裝置除了會提供一定的震動功能,更為重要的其實是該裝置直接連線在玩家的肌肉上。通過釋放電擊的形式模擬肌肉電刺激。而當這兩個部分結合起來的時候,就能起到欺騙大腦的功能,讓使用者好像真的感覺到某種真實的體感反應。

該裝置通過刺激四個不同的肌肉群,來模擬使用者身體對所接觸物件做的重力或反作用力。目前所公布的demo中,使用者已經能在VR世界中感受到「箱子」的重量,也觸控到了虛擬的「牆壁」。

Impacto專案的負責人Patrick Baudisch博士在接受採訪時表示:Impacto將為VR使用者帶來與以往截然不同的觸覺體驗,因為它更傾向於真實。比如使用者在VR世界裡會真的感覺到撞擊,因為它是通過肌肉電刺激來實現的。

除了手腕、手臂以及胸口等位置的感測器外,目前該團隊已經開始了肩部、軀幹部模組的研發,這種多點組合的設計提供了相當大的自由性,使用者既可以將多個裝置組合成一套全身「裝甲」,也可以與其他配件相結合使用。或許在將來,VR世界與真實的世界的距離也會變得越來越近。

2樓:許炎駿

記得寫教材時看的資料:羅伯特羅德里格茲的spy kidz 3d電影,看電影的時候會領到味覺卡片,螢幕上出現屎的時候,會出現數字提示,劃開卡片上的對應數字能聞到屎的味道,自助的!不知道有多少人看的時候會去聞?

3樓:「已登出」

其實主要還是成本問題。光和聽的模擬都沒問題,主要是承載資訊的介質非常容易獲得。而嗅覺,日常生活中接觸到的一種味道中通常是多種化學成分的集合,而且其比例還必須在一定範圍內,這玩意要模擬的話那成本可就高了。

而觸覺的話,還必須在微觀角度下控制介質的物質排列形式,這種科技可以有,但是那可就得花大價錢了。最要緊的是,模擬了賺不了錢。

4樓:guichuan xin

最直白簡要的回答,聲音,影象是一種物理現象,只需要發出簡單的波段就能被人識別,味覺嗅覺屬於偏向化學,需要複雜的化學原料,不是不可能模擬,但成本絕對超級高

5樓:XjAcKs

眼、耳、鼻、舌、身、意,是為六根,這個順序是不能隨意調換的。

我個人認為,六根越往裡走,就越接近我們的本我,就更能觸及我們的心神,所以用科技來模擬的難度也會越來越高。當科技能走到第六根,即「意」的時候,也許黑客帝國裡的世界就會到來了。

6樓:「已登出」

我記得上海世博會的時候在歐洲某個館出現了嗅覺和視覺的模擬。是手伸進乙個圓洞裡,會覺得好像摸到了乙隻熱乎乎剛出爐的麵包,而且可以聞到麵包誘人的香甜氣息。當時在想這個技術除了好玩似乎也沒什麼用處-_-#

7樓:項磊

七十年前,乙個柏林自由大學的一年級學生問了導師這樣乙個問題,為何廣為流行的黑白默聲電影製造的視覺感觸「無比逼真」,而在構造聽覺,味覺感觸上毫無進展。

8樓:tony喲

我覺得不是介質的物理屬性問題,而是它的經濟學屬性問題。

如果說是物理屬性問題,現在的食品新增劑其實已經很強大了 。但視覺和聽覺借用的介質都是非常廉價的播,而味覺的介質卻不是。

9樓:代達羅斯

很明顯,視覺和聽覺是外界對機體的一種物理刺激,物理相對化學來說乙個特點就是原理規律複雜但是物質種類很簡單,無外乎原子和電磁波。而化學的特點,是原理簡單物質種類及其複雜。當人類掌握了足夠多的物理規律可以很容易用較少種類的物質模擬出複雜的感官體驗,卻不容易在較小的體積裡整合大量種類的物質。

至於觸覺,的確是物理刺激,所以我覺得這是接下來科技發展中最可能實現的一種感官體驗,可以在一小塊觸控板上整合大量的力反饋單元,通過程式控制不同大小的反饋力,來模擬不同物體的觸感。只是以當前的科技還無法做出那麼小的單元,無法做出那麼高的解析度。就像當前的顯示屏,就算ppi再高,人還是能明顯分辨出現實物體和顯示物體,我覺得就是解析度還不夠高,色彩和亮度模擬的還不夠準確的原因。

PS:限於高中水平,第一段關於物理化學特點的總結,不對的地方,求輕打臉。^_^

10樓:沈萬馬

不能同意目前的高票答案。且不吐槽正弦波與余弦波就是個相位不同…聲光刺激的元素也不光光是維度少那麼簡單。如果說就三種顏色所以視覺刺激做的好,那為啥大家還要去電影院看電影?

不能誰家都弄個200寸大彩電搭配個5千瓦大音響嗎?

我認為,真正的根源性的原因是人類能廉價地操縱的物質種類太少了規模太小了成本太高了。聲光刺激之所以容易做,主要是因為這兩種刺激源容易生成。一台顯示器只要10瓦就能展示覆蓋人高解析度視野範圍的鮮亮畫面,一台喇叭更是只要50瓦就能產生雖然不夠有力但足夠逼真的聲音。

就算算上背後用來生成這些刺激的電腦系統等等,加在一起這兩樣刺激都是千瓦級別功率規模以內的事情。

但是試想觸覺、味覺、嗅覺呢?

觸覺的話,不考慮別的,就考慮現在表現最豐富的遊戲手柄,最多也就產生讓手震一震的觸覺,已經需要數瓦功率,還不提全身產生感覺。考慮普通市民最容易接觸到的遊戲廳用的賽車、飛機模擬,此類遊戲機的電驅動部分功率已經超過千瓦(當然是峰值,你不用就不耗電,平均下來數百瓦以上)。而就算這樣還是做不到逼真,只能產生部分觸覺刺激,如果需要讓人體獲得完全擬真的觸覺刺激,光是執行功率就要數千瓦,還不提整個裝置的製造,還有後期維護。

成本太高。

至於味覺和嗅覺,味覺可能還比較容易,畢竟人類對味覺的研究歷史最為悠久,但是少數特殊味道的製備仍然困難且昂貴。嗅覺則難以想象的困難,人類能反應的味覺分子種類太多,若要需要逐一製備它們恐怕需要好多個實驗室,直覺上最容易的方法可能是直接合成,但是這樣的工業手段往往對於規模化有很高的要求,個人在家設定一套可以按需產生氣味的裝置,個人估計能耗要上萬瓦,而成本數億。只能依賴工廠生產氣味包,個人在家使用裝置釋放,但這樣仍然對工廠提出了很高要求,需要進行複雜的有機無機合成。

總之,在整個刺激源到感受器的刺激鏈條上,只有聽覺和視覺有著最低的最大值,其他感受上總有環節成本極高,難以平民化。

個人以為,目前看來唯一的出路是直接刺激腦產生味覺和嗅覺的刺激。——矩陣世界正是你們想要的!

11樓:

聽覺和視覺感受的是物質的波,觸覺和嗅覺感受的是物質本身,物質千變萬化,我們不是神能召喚萬物。

也許,對於毒品致幻的研究可以解開這個難題。

一種超短時效的藥物,使大腦處於淺度幻覺中,把嗅覺和觸覺編碼在聲波和光波中,一種移覺作用使我們能摸到,聞到。

要知道,波是能夠高速傳波的,普通物質不能,就算你能高速合成氣味,你能高速傳播氣味嗎?你能高速讓氣味消失嗎?!

只有對腦神經生理功能的研究才是解決這輛種感覺虛擬的正途。

12樓:

目前很多感測還是可以模擬受力的,但是即使是可以模仿材質到人體神經無法辨別也不可能大規模應用,需要有很多約束,比如任何FPS/格鬥/冒險/RPG類遊戲是不能使用完全模擬觸覺的環境的的,除非你想死。

13樓:

談談觸覺和味覺。

觸覺就是人身體感受到的,最多的是指手。這方面已經做的很好了吧。比如遊戲鍵盤,多大的力道,什麼樣的形狀,考慮的很多了吧。

你不能說你想摸到電影裡的畫面,那得有實體呀,在你的指尖產生壓力,況且每時每刻畫面也在變。

味覺,很多人都容易混淆嚐到的和聞到的。味覺只有五種,而嗅覺有數十萬種。各種合成香料,要達到以假亂真也不難。

在嗅覺上完全可以實現,但是在電影這裡完全沒必要嘛。如果有人覺得這可以成為乙個吸引觀眾的賣點,也可以嘗試下。比如有乙個春天桃花盛開的場景,你就向觀眾噴灑桃花香的香料。。。。。

味覺。。。。難度你想舔麼?

14樓:

不考慮腦機介面的話,聲光的載體是能量波,可以通過其他能量(如電能)轉化方便獲得,而電能很好獲取和儲存;嗅覺味覺的載體是物質分子,總得有原料合成或者混合,很難用這種思路做出簡單易用的產品;觸覺的話如果是被動觸覺很好做(比如力反饋操縱桿,物體在那,只是會觸發動作),而任意物體的觸覺就回到怎麼實時做出乙個觸覺載體的問題了,與其研究這個還不如投入到腦機介面裡專心研究怎麼欺騙大腦,讓大腦以為那個觸覺是真的。

15樓:張心欣

我覺得最客觀的條件還是在於沒有找到這兩種東西的 "基".

什麼叫"基"? 比如, 三維空間的正交基是三個向量(0,0,1) (0,1,0) (1,0,0)

只要有了這三個向量, 任意的三維向量都能由他們線性表示.

我們能用計算機計算, 表達顏色, 因為我們已經找到了顏色空間的基, 即三基色RGB

計算機影象中的任意乙個畫素的顏色值, 都可由這三個量的多少來表示,

對於任何乙個圖形的光照計算, 也能夠從對這三個數值的加減乘除(或更複雜的積分等運算)來完成, 此處不展開.

對於聲音空間, 我們也有這種基, 就是正弦和余弦波, 任何一種聲音, 也是由它們的疊加形成的.

但是對於氣味........未知.

對於觸覺未知. 觸覺應該更複雜, 還夾帶著力反饋該如何計算...

我相信, 只要人們找到了氣味空間和觸覺空間的基, 生產出裝置就只是時間的問題了.

16樓:羅夏-felix

喂喂!!!!!!你們不要胡說好不好氣味模擬怎麼沒有啊上海世博會時德國館就展出了巧克力觸覺和味覺的模擬好不好!!!!!!!!!

17樓:末那

嗅覺很困難,大分子合成不是說來就來的。

觸覺我大學時做過乙個專案,是用超聲波模擬觸覺,最大的問題是解析度和力反饋。無論是接觸式(電極手套)還是非接觸式(超聲波之類),都很難達到太精細的解析度,也很難提供足夠的反作用力,模擬出來的只是一種微妙的「有東西在接觸」的感覺,完全不像是有一定剛度的物體。

18樓:工業黨徒

現代遊戲機有產生類似於觸覺的東西,比如振動手柄,玩擬真遊戲時,如果能投入的玩進去,比如玩生化危機,受傷時,你會感到振動手柄傳來的不是振動,而是真正被擊中了,在滴血,打怪時真的有打擊感。

再比如4D電影,隨劇情搖晃的座椅、扶手,熒幕上恐龍一張嘴,從設定的噴頭上面噴出的撲面而來的霧氣,都是人類在觸覺體驗的嘗試。

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