触碰虚拟，感知未来

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1、触碰虚拟，感知未来　　在如今这个数码产品繁荣发展的时代，虚拟世界和现实世界正越发紧密地联系在一起，而两者之间的交流需要建立在某种人机交互方式之上。但是像鼠标和键盘这些传统的人机交互手段已经不能满足人们的需求，因此科学家致力于深化人机交互方式。比如已经流行起来的触摸控制技术，效率依然有待改进的语音识别控制技术，再到微软的kinect体感姿势控制技术，一个又一个新奇的交互手段拓展了人类对虚拟世界的控制能力。　　感官交互：眼睛　　据统计，人类感官中，90%以上的信息都是由眼睛获取的，眼睛是人机交互一个很好的媒介。眼动跟踪技术和仿

2、生隐形眼镜就是为了开发眼睛的交互功能而出现的技术。　　眼动跟踪，顾名思义，就是通过跟踪眼睛焦点的变化来获取信息的技术，已经有越来越多的厂商涉入其中。目前成形的主要是遥控眼动跟踪仪。它可以摆放在电脑屏幕前或者镶嵌在屏幕上，工作时会发射出肉眼不可见的红外线，通过采集、分析从眼球反射回来的光线信息，来追踪眼睛注视的焦点、注视持续时间长短以及眼睛关注的频率。同时，该仪器能够根据眼睛的颜色和周围环境光之间的差异、瞳孔和虹膜之间的亮度差异来精确确定瞳孔的位置，再利用瞳孔的位置捕捉视线的角度，从而推算出使用者所注视的对象。该设备的出现，

3、不仅拓展了人机交互的手段，而且给残疾人使用数码产品提供了一个崭新的解决方式。4　　仿生隐形眼镜则是实现了将虚拟世界完美地呈现在眼前的技术。隐形眼镜本来是一种用于矫正视力的工具，而科学家希望打造出功能更强大的超级隐形眼镜，让人们的视力可以“进入”虚拟世界。利用自组装技术，科学家研制出了一个仿生隐形眼镜的粗略模型，这个模型上有基本的电子电路和发光二极管，这些电路是用只有几纳米厚的金属薄层打造的，发光二极管的直径大约为1/3毫米，并且使用太阳能电池提供能量。虽然这个模型还比较粗糙，却开创了一片新天地。假以时日，戴上这种隐形眼镜，

4、人们就可以和虚拟世界的影像进行随时随地的接触，将极大地增强人机交互的体验性。　　触摸交互：手　　除了视觉上的感受，如何从触觉上真实地“感觉”到虚拟世界，是很诱人的目标，比尔?盖茨就曾乐观地表示，只要有一件密布着触觉发生器的紧身衣，就可以让人在虚拟世界中“身临其境”。可惜现实是残酷的，至今为止仍没有小型化、轻量级的触觉发生器诞生，但是科学家仍然进行了很多有意义的尝试。　　一些研究者将重点放在了提高触觉识别和反馈时的精确度上。美国卡内基梅隆大学的“机器人研究学院”研制出一种先进的触觉控制系统，它名为“flotor”4，外形为碗

5、状，其核心部件中利用磁悬浮技术悬浮固定着一个强力环形电磁铁，它可以识别微小的力输入带来的磁场变化，并给予极其精准的反馈力。该系统最大的优点就是排除了物理世界的其他干扰，实现了精确到微米范围的人工操作体验，可以以2微米的精度操作，产生最大为40牛的力反馈。通过这个系统，用户可以感觉到虚拟世界中三维物体的质地结构、软硬度等特征，获得高度真实的感官体验。　　虽然上述的反馈装置很灵敏，但是对环境要求太高，无法做到贴身使用。为了改善这个缺点，出现了力反馈数据手套。这种手套是基于一种流体来实现的，这种神奇的流体叫作磁流变液，是一种高磁

6、导率、低磁滞性的微米尺寸的悬浮液，在磁场变化的情况下其黏滞性、软硬度也会发生相应的变化。因此利用该流体的这种特殊性质，对手指产生可变化的压力或拉力，模拟出实际的物理压感，但是这种手套暂时还无法灵敏地感应手的动作，而且需要外部的电力控制，离比尔?盖茨所说的紧身衣相差尚远。　　终极交互：脑和神经　　所谓感觉，就是人类的感官接受外界刺激，产生的神经冲动被神经系统和大脑接收、处理而得出的结论。科学家们正尝试利用神经甚至大脑来直接进行人机之间的交互。　　目前最成熟的神经冲动识别技术，主要体现在对无声语音的识别上。　　无声语音识别系统

7、在人体下巴和喉结两侧固定钮扣大小的特殊传感器，可以捕获大脑向发声器官发出的指令并将这些信号“阅读”出来。这种仪器的原理是：当一个人默念或低语时，虽然没有实际的唇部和脸部动作，但是都会产生相应的生物学信号。仪器通过探知肌肉接收到的神经冲动，识别肌肉运动模式，就能准确地知道使用者想说的内容。据测试，该系统词语识别的平均准确率高达92%。这套系统被整合进航天员的舱外活动航天服上，航天员可以通过它向仪器或机器人发出无声指令。4　　人脑是最高级的控制中枢，利用脑来进行直接的人机交互是该领域的终极目标。目前这类技术主要还处于动物实验阶

8、段。美国一家科研机构在一个手臂残疾的猴子身上实现了这类技术的雏形，他们在猴子的脑中植入多块多电极芯片，同时在身体上植入肌肉组织的神经假体，每块多电极芯片能够检测多达100个脑细胞的活性信息，而神经假体则能够以精确的顺序和精准的刺激强度对部分神经进行电刺激。实验中，瘫痪的猴子通过电极芯片的探测、计算机的分