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【龍芯|VR體感還能這么玩，用辣椒素等化學物質來模擬冷熱觸感】
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體感反饋技術 ， 是通過外部設備來探索多樣化的觸覺模擬 ， 原理是刺激皮膚的機械性感受器而產生體感 。
而為了探索AR/VR中的體感應用場景 ， 科研人員們曾研發多樣化的方案 ， 比如模擬力反饋、阻力、毛料質感 ， 或是模擬環境變化 ， 如風向、降溫/升溫等等 。 此前公布的一些方案 ， 利用液體來改變皮膚接觸到的溫感 ， 但這通常需要體積較大的液體儲存裝置和循環系統 。
近期 ， 芝加哥大學的科研人員發現 ， 也許可以用化學物質對皮膚的刺激 ， 來模擬VR體感 。 據悉 ， 這是一種基于化學原理的體感反饋方案 ， 特點是采用辣椒素、薄荷醇等常見的化學物質 ， 通過外部刺激來模擬體感 。
為什么探索化學體感
這組科研人員原本的目標是 ， 將交互式設備與人體結合 ， 比如研發小型力反饋方案等等 。 為了縮小體感反饋裝置的體積 ， 科研人員決定不采用大量的外部硬件（如外骨骼電機等）來模擬體感 ， 而是通過更加簡單的化學成分來欺騙人的生物反應 ， 從內部引發體感反饋 。 科研人員表示：這種欺騙式的體感反饋 ， 也許與我們更深層的生物機制密切相關 。
科研人員表示：我們研發的方案有兩種獨特的優勢 。 首先 ， 它可以模擬觸覺之外的一些體感 ， 比如刺痛、麻痹等等 。 其次 ， 它為體感模擬領域提供了一種新的選擇 ， 利用化學物質來省去笨重的機械設備（珀爾帖、震動模塊、電觸覺刺激系統等） ， 也能實現多種不同的觸覺 。
常見的體感反饋裝置 ， 通常采用振動觸覺模擬或力反饋技術 。 目前 ， 市面更多的方案主要是模擬力反饋、壓感、拉扯、震動、觸感 ， 而對于熱度、疼痛的研究比較少 ， 現有的相關技術只是通過加熱元件或電驅動的觸覺單元來實現 。
相比之下 ， 基于化學物質的體感反饋方案無需控制溫度 ， 只是用物質就能刺激皮膚的感受器 ， 模擬體感 。
此前 ， 這組科研人員還在CHI大會上展示吸入式化學體感方案 ， 當VR用戶吸入化學物質時 ， 可感受到模擬的冷、熱溫感 。
方案細節
在這項科學研究中 ， 科研人員用化學物品來展示不同的VR體感模擬場景 。 細節方面 ， 科研人員在VR頭顯上固定了一個儲存化學原料的系統單元 ， 負責通過導管向面部輸送模擬特定體感所需的化學品 。 該方案采用的導管和體感模擬裝置基于柔性材質 ， 因此更貼合面部 ， 可接觸到臉頰等不平整的部分皮膚 。 而手腕部分的體感元件則集成在臂環內 ， 并利用微型泵和驅動器來輸送化學液體 。 與此同時 ， 臂環可以通過藍牙與VR頭顯同步 。
整個裝備包括臂環、面部元件 ， 可模擬物體接觸皮膚的體感 ， 模擬不同的溫度 ， 或是電火花打在皮膚上的刺痛感 。 化學體感設備的外層采用硅膠材質 ， 其下方有綠色和藍色的輸液管 ， 管子下方是使用者的皮膚 。 綠色的管道將化學液體從微型泵推出 ， 并輸入至藍色管道 ， 而藍色管道是對皮膚開放的 ， 允許液體與皮膚直接接觸 。 接著 ， 化學液體通過藍色管道再次進入綠色管道 ， 回到存儲器中 ， 這種臂環的設計可以循環利用液體材料 ， 延長體驗時間 。
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