近日消息，微軟正在研發(fā)一種3D觸覺反饋觸摸屏，該屏幕使用觸覺反饋技術，通過阻力和振動給用戶提供反饋，使用戶能夠清楚地感覺到屏幕中物件的形狀和重量。微軟稱這一研究成果可用于醫(yī)療和游戲領域。
微軟一研究部門周二公布了這一屏幕的最新研究成果。這個3D觸覺反饋觸摸屏包含一個LCD平板屏幕、多個力傳感器和一個可來回移動的機械臂。微軟表示，該屏幕能夠根據用戶指尖施加的壓力來模擬出物件的形狀和重量。換句話說，用戶用不同力量按壓屏幕中的不同物件時，會感覺到它們的重量不同。
模擬形狀
這個系統能夠模擬物理觸覺的訣竅在于能夠感受不同程度的外界壓力，從而根據相應的反饋阻力生成圖像。
具體來說，當用戶用手觸摸屏幕時，系統會產生一個輕微的阻力，確保用戶的一個手指與觸摸屏緊密接觸。如果此時用戶再加力按壓屏幕，該系統的機械臂就會相應地向后平穩(wěn)移動屏幕;如果用戶撤回一些力量，機械臂又會相應地把屏幕向前平穩(wěn)推移。在這些動作發(fā)生的同時，計算機會根據相應的反饋阻力調整屏幕中物件的尺寸和角度，生成3D效果圖。
因此，假如屏幕中有幾個不同質地立方體，石頭材質的立方體需要更大力量去推動，而海綿材質的立方體則需要更小的力。
石頭材質的立方體需要更大力量去推動，而海綿材質的立方體則需要更小的力
此外，該系統還可以通過調整屏幕的位置來模擬物體的形狀。當用戶的手指在屏幕上滑動時，系統可以通過反饋阻力的大小和方向模擬出物件的形狀。
微軟高級研究員邁克爾·帕胡德(Michael Pahud)稱：“當你的手指在屏幕上滑動式，人體感官就融入了立體視覺。如果我們讓你指尖移動的線路銜接正確，并不斷更新視覺效果，那么就能深度感知你手指的移動情況，就足以讓你的大腦對虛擬世界有一個真實的感覺。”
帕胡德的團隊使用這一技術，已經讓用戶成功地感覺到虛擬的杯子和圓球等物件。如果不是“感覺”而是“看”這些立體視覺效果，則需要佩戴特殊的眼鏡。
觸摸并發(fā)現腫瘤
微軟稱這一研究成果可幫助醫(yī)生探索人體掃描。為此微軟制作了一份演示，展示了使用核磁共振成像(MRI)掃描人體大腦，醫(yī)生可以通過觸摸屏幕巡覽大腦切片的不同位置。
在演示中，醫(yī)生還可以繪制筆記，并標記一個“觸覺制動”，或稱為“力反饋標記”，以便后來能夠快速地找到它。微軟研究人員表示，隨著時間的推移，這種標記可以擴展到用來標記潛在的病變問題。
帕胡德稱：“想象當你摸到異常區(qū)域時會收到觸覺反饋的情景吧，譬如一個腫瘤。系統可以根據不同的觸摸對象設置不同的反饋響應。”
顛簸的屏幕
一位醫(yī)學專家稱，微軟這一系統似乎很有潛力，但他同時指出，現階段人們對將觸覺反饋技術用于醫(yī)療的研究大都局限在機器人手術系統和其它與健康相關的設備，表明現在的反饋靈敏度還不夠可靠。
特別地，倫敦城市大學健康信息中心負責人彼得·韋勒(Peter Weller)表示，他擔憂微軟這一系統的屏幕不能提供足夠精確的的指示紋理。他認為：“如果你的手指在比較粗糙的物件表面移動，那微軟這個系統的屏幕就得頻繁地上下左右移動，精度是個問題。”
他補充道：“微軟在示例中展示的都是只需平滑移動的情況，像立方體和圓球。但現實生活中物件的形狀多樣，屏幕在適應時可能會發(fā)生顛簸，反饋起來就沒那么順利了。”
其它公司也在嘗試通過不同的方式提供觸摸反饋，位于加利福利亞洲的Tactus開發(fā)出了一個擁有細微管道(管道內充滿液體)的屏幕，以水的顛簸跳動模擬按鍵的觸感。
韋勒建議稱，如果微軟這一研究成果能夠結合Tactus或其它一些公司的類似技術，那么該屏幕離實際應用無疑又前進了一步。
他指出：“微軟這一研究成果用于大腦掃描的觸摸反饋還有些遙遠，但我認為醫(yī)生或許可用它來做遠程顧問工作。也就是說，哪怕病人在另一家醫(yī)院甚至另一個國家，醫(yī)生也能夠遠程感覺到病人的腺體或腹部情況。”
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