韩国科学技术院团队开发触觉手套，提升XR触觉反馈体验
整合有效的触觉反馈
（映维网Nweon 2025年03月25日）扩展现实技术迅速发展，为创建沉浸式和交互式体验提供了非凡的机会。然而，整合有效的触觉反馈依然是一个重大的挑战。
在一项研究中，韩国科学技术院团队围绕可穿戴硬件、渲染方法和结合算法的设计系统来探索和增强触觉体验设计。通过这种综合的方法，我们寻求在XR环境中显著提高触觉交互的质量。
XR技术的快速发展为创造沉浸式和交互式体验开辟了新的领域。然而，一个关键的挑战是有效地整合触觉反馈，以提高用户粘性和真实感。
传统的触觉渲染方法通常是有限的，缺乏真正沉浸式XR环境所需的复杂性。韩国科学技术院团队提出的研究旨在利用新的触觉渲染方法、设计人员的创作工具和人工智能驱动的触觉生成来开发先进的触觉体验，从而弥合触觉技术和沉浸式XR应用之间的差距。
与传统的用户体验（UX）技术不同，触觉体验设计（HaXD）需要对硬件和软件有全面的了解。目前，缺乏触觉设计师和高障碍阻碍了XR内部各种逼真触觉内容的开发。
为了解决这个问题，我们需要对触觉设计过程的可扩展性和自由度进行充分的讨论。另外，触觉研究者一致同意的设计框架可以提高设计触觉体验的可及性。
为了应对当前的挑战，研究人员专注于将先进技术与以用户为中心的设计原则相结合。作为这项工作的一环，他们设计了一种触觉手套，以提供最身临其境的触觉反馈。
所述触觉手套带有13个马达以增强用户的运动，同时提供丰富的感觉。为了确定马达的数量，团队查看了它们之间所需的距离。马达应该足够近，以提供幻感，同时保持足够的距离，以防止手部运动时的干扰和疼痛。
在手套内部，13个LRAs （VG1040003D, Vybronics）使用双面粘合剂粘贴。为了控制总共13个触觉驱动器，他们使用了两个Sparkfun Red Board（Atmega328）和8对1多路复用器（TCA9548A, Texas Instrument）。为了确保在手部运动时牢固的连接，允许互连线的长度约为30厘米。
为了在跨越整个手的基本点和线之外提供连续的振动触觉反馈，团队采用了幻感触觉技术，将1D和2D幻感技术与独特的致动器安排相结合，使整个手都能获得丰富的触觉体验。同时，他们根据目标姿态的幻感网格开发了触觉渲染方法，以保持不同手部姿态下相似的振动触觉。
除了硬件，同时需要仔细考虑渲染所使用的方法。所以，团队提出了一种新的触觉设计抽象，它由线条和节点组成，共同捕获整个手的空间信息。
创建一个使用1D和2D幻象感觉的触觉渲染图是幻感网格的主要功能。使用建议的幻感网格和幻感方法，相关工具可以实现各种手部姿势的触觉渲染。另外，触觉轨迹是用户建立的2D轨迹，以产生振动触觉模式。他们把在100赫兹下收集的点称为触觉点。研究人员基于幻感网格和触觉点之间的几何对应关系实现了不同的触觉渲染技术。
几何连接包括掌内定位、掌外定位、网格线相交、触觉节点碰撞。在触觉体验评估中，他们提出的姿势自适应渲染算法，并在20名参与者的用户研究中获得了相当的信息传输、识别准确性和相似性分数。
研究人员在设计整个过程时考虑到更好的用户体验。考虑到调查的结论，团队创建了一个原位VR创作框架，以提供高水平的定制，具有可靠系统的巨大设计自由度，以及自动姿势自适应触觉渲染。
用户可以用虚拟手以选择的手姿进行素描。由于动画的触觉轨迹与真实的硬件同步，所以用户很容易体验设计的振动触觉反馈。
相关论文：Towards Designing the Sense of Touch: Innovative Tools for Haptic Feedback in Extended Reality
最后，通过使用“保存”选项，可以保留触觉设计。这将使姿势自适应算法应用于生产的设计，自动产生各种手部位置的振动触觉模式。同时，UI面板允许设计师选择不同的手部位置，从而自动修改触觉设计。另外，触觉师可以根据需要修改任何姿势的触觉设计。
