研究员评估基于力触觉交互在VR中可视化的应用
与无触觉模式相比，他们可以使用表面交互模式绘制更平滑的曲线
（映维网Nweon 2025年01月24日）触觉反馈为VR提供了一种重要的感官刺激。在一项研究中，加拿大卡尔加里大学评估了与无触觉交互模式相比，表面和辅助表面触觉交互模式的使用。
基于力的触觉触控笔用于所有三种模式。接触面模式使用基于碰撞的力，而辅助接触面模式则伴随着额外的夹紧力。
团队进行了一用户研究，涉及在表面可视化执行的基本交互任务。研究结果表明，参与者在使用所有交互模式时，刷曲线的时间几乎相同。与无触觉模式相比，他们可以使用表面交互模式绘制更平滑的曲线。然而，辅助表面模式比表面模式提供了更好的精度。表面模式的点定位速度较慢，但精度取决于与任务相关的视觉线索和遮挡。
团队同时讨论了参与者对使用触觉力反馈作为有形输入方式的反馈，并分享了帮助设计基于触觉的有形交互以实现表面可视化的要点。
表面可视化十分重要，而解释这种可视化需要了解地表的深度、距离和方向。虚拟现实通过提供视觉线索实现了更好的视角和深度感知，提高了对可视化的理解。尽管如此，VR中与表面可视化的感知和交互依赖于特定内在属性，如阴影、照明和纹理。
另外，由于区域重叠，表面可视化继承了遮挡问题。所以，必须不断调整视图以获得对整个可视化的更好视角。这种视图的持续调整会影响可视化的可记忆性，增加了在表面目标区域之间来回切换所需的认知开销。
研究人员已经探索了与VR相结合的不同交互方式。使用基于力的输入设备对三维空间数据进行触觉处理在科学界广泛使用。有形的输入设备通过激活大脑的横向光学视觉触觉区域，为感知视觉线索提供了额外的信息通道，从而补充了对视觉化的解释。
同时，具有六个自由度的力触觉表面的物理感知促进了与遮挡和杂乱区域的交互。有人已经探索了使用辅助弹压力与触觉装置一起用于平面或复杂表面交互，为选择和导航提供额外的刺激。考
虑到表面可视化在科学界的重要性，以及用于交互的各种基于力的触觉模式，加拿大卡尔加里大学希望探讨通过将VR与基于力的触觉集成（有或没有辅助）所提供的增强深度和形状感知是如何影响交互式表面可视化任务中的用户性能。
团队对表面交互任务的三种模式进行比较：没有触觉的视觉模式；一种使用碰撞力的基于表面力的触觉模式；以及一种结合了附加辅助力的基于表面力的触觉模式，其中辅助力将触觉设备固定在表面。
为了实现目标，团队设计并进行了一项定量的用户研究，如点定位和表面可视化的刷曲线。研究结果阐明了基于力的触觉有助于与表面可视化的交互，以及仅凭视觉线索就足以完成任务的情况。
他们探索了表面交互模式的功效-辅助和非辅助-以及无触觉模式，利用基于力的触觉进行表面可视化。目标是评估相关模式在由遮挡复杂的可视化任务中的性能，并依赖于渲染质量来获得准确的解释。
所进行的用户研究重点关注常见的表面可视化交互：点定位和曲线刷。结果表明，触觉辅助，提高了遮挡点定位的速度，但突出区域的定位变得复杂。另外，这种辅助可以产生更平滑、更精确的曲线，而无辅助的交互往往会偏离目标。
相关论文：Evaluating Force-based Haptics for Immersive Tangible Interactions with Surface Visualizations
团队表示，尽管研究采用了触控笔设计的力触觉设备，但这可以推广到其他类似的设备。目前没有评估其他类型的触觉手套和先进的设备，所以评估它们是未来研究的主题。
