說(shuō)到VR系統(tǒng)，如果使用手套一樣的傳感器肯定不方便。我們希望傳感器能像皮膚一樣貼在身上。最近Science Advances發(fā)表一篇論文，談的正是這種技術(shù)。德國(guó)德累斯頓亥姆霍茲研究中心（Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf）的研究人員丹尼斯·馬卡洛夫（Denys Makarov）開(kāi)發(fā)出一種磁敏電子皮膚，它具備定向感知能力。設(shè)備可以追蹤手部的細(xì)微動(dòng)作，相當(dāng)精準(zhǔn)。
在VR體驗(yàn)中，有時(shí)會(huì)用手套追蹤動(dòng)作，行動(dòng)受到限制，新電子皮膚可以替代手套。有了電子皮膚，用戶可以用手勢(shì)與物理對(duì)象、AR應(yīng)用中的目標(biāo)物互動(dòng)。馬卡洛夫與他教導(dǎo)的博士生貝穆德斯（Gilbert Santiago Ca?ón Bermúdez）認(rèn)為，除了游戲，新技術(shù)還可以用在軟件設(shè)計(jì)、企業(yè)、物理治療、安全等領(lǐng)域。
“不妨想像一下，如果你想按一個(gè)按鈕，這個(gè)按處在受限環(huán)境中，你觸碰不到。你肯定想用無(wú)觸摸的方式操縱按鈕。”馬卡洛夫說(shuō)，“將磁場(chǎng)傳感器與永磁體結(jié)合就能做到。”
將皮膚貼在手上，就能追蹤相對(duì)于外磁場(chǎng)角的位置和動(dòng)作。信息發(fā)送到計(jì)算機(jī)，動(dòng)作以數(shù)字方式重建，轉(zhuǎn)化為功能或者命令。
團(tuán)隊(duì)展示了電子皮膚的能力，他們讓用戶調(diào)暗電腦屏幕上的圖像，輸入鍵盤(pán)字符，完成任務(wù)時(shí)不需要真正碰觸任何東西。例如，用電子皮膚調(diào)暗燈光時(shí)，研究人員開(kāi)發(fā)了一個(gè)塑料環(huán)，中間有永磁體，作為調(diào)暗燈泡的轉(zhuǎn)盤(pán)使用。用戶將一個(gè)傳感器放在手掌中，手放在轉(zhuǎn)盤(pán)上方，如果想調(diào)節(jié)燈泡，轉(zhuǎn)動(dòng)手就行了，不需要碰觸。計(jì)算機(jī)與傳感器連接，將信息翻譯出來(lái)，在屏幕上調(diào)暗光源圖像。
然后是虛擬鍵盤(pán)。傳感器裝在腕帶上，另一只手的一根手指裝一個(gè)小磁體，裝在指尖。有4個(gè)鍵盤(pán)字符可以選擇，用戶只要將帶磁體的指尖放在腕帶上方就行了，不需要碰觸，腕上傳感器的4個(gè)不同區(qū)域分別代表不同的字符。
團(tuán)隊(duì)將微型磁敏組件以一種很新奇的方式排列，制成傳感器。在VR領(lǐng)域，用磁場(chǎng)追蹤動(dòng)作并不是什么新技術(shù)。Oculus與華盛頓大學(xué)的研究人員曾展示一種新傳感器，這種傳感器是一種指尖大小的磁傳感器，用于VR環(huán)境，系統(tǒng)叫作Finexus。還有一家名叫Ommo的創(chuàng)業(yè)公司也開(kāi)發(fā)了一副手套，它用嵌入式磁傳感器追蹤手部動(dòng)作。
馬卡洛夫說(shuō)，這些設(shè)備都是根據(jù)傳統(tǒng)磁傳感器開(kāi)發(fā)的，很笨重。他還說(shuō)：“我們的設(shè)備不同，不會(huì)受到動(dòng)作的限制，因?yàn)樗鼡碛刑厥獾臋C(jī)械性能，很薄、極為柔韌。”
電子皮膚（或者叫人工皮膚）也不是新東西。之前早就出現(xiàn)過(guò)類(lèi)似的產(chǎn)品，功能多樣，比如用來(lái)監(jiān)測(cè)健康環(huán)境、收集關(guān)鍵信號(hào)、感知溫度變化、制作更敏感的假肢。2015年，馬卡洛夫的團(tuán)隊(duì)曾展示一種接近報(bào)警傳感器，它可以模擬觸摸。不過(guò)之前的系統(tǒng)無(wú)法對(duì)旋轉(zhuǎn)動(dòng)作進(jìn)行定向感知。
馬卡洛夫的原型產(chǎn)品將微型磁敏裝置植入電子皮膚，具備定向感知能力，這是一大突破。在虛擬對(duì)象與傳感器之間不需要直線光，如果用光學(xué)方法必須這樣做。
事實(shí)上，馬卡洛夫希望新系統(tǒng)能夠在醫(yī)療領(lǐng)域找到用武之地。例如，可以將傳感器裝在皮膚上，了解病人手術(shù)之后關(guān)節(jié)的復(fù)原情況。
不過(guò)現(xiàn)在的技術(shù)還不完美，要將永磁體裝進(jìn)物體，然后才能改變環(huán)境的磁場(chǎng)，過(guò)程太麻煩，在日常生活中不實(shí)用。下一步馬卡洛夫的目標(biāo)就是剔除永磁體，用地磁場(chǎng)來(lái)追蹤動(dòng)作和位置。他說(shuō)：“長(zhǎng)久以來(lái)，我們的社區(qū)一直在期待這樣的技術(shù)出現(xiàn)，它是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。我們快要達(dá)成目標(biāo)了。”細(xì)菌、昆蟲(chóng)、鳥(niǎo)、鯊魚(yú)都能感知地磁場(chǎng)，用磁場(chǎng)判斷方向，導(dǎo)航。
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