在最近的一篇名為《VRHapticDrones： Providing Haptics in Virtual Reality through Quadcopters》的科學(xué)出版物中，來(lái)自慕尼黑大學(xué)，達(dá)姆施塔特大學(xué)，韋爾斯利學(xué)院，杜伊斯堡大學(xué)，埃森大學(xué)和雷根斯堡大學(xué)的研究人員為無(wú)需穿戴設(shè)備的VR觸覺(jué)反饋提供了可編程四軸飛行器系統(tǒng)解決方案。
這些專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的無(wú)人機(jī)配備了獨(dú)特的可觸摸表面，并跟蹤用戶(hù)位置，為虛擬物體提供實(shí)時(shí)懸停觸覺(jué)反饋。這些反饋可以包括從固定物體（例如咖啡杯和椅子）到移動(dòng)物體（例如野生動(dòng)物和各種射彈物）的任何物品。
利用OptiTrack動(dòng)捕系統(tǒng)的12個(gè)Flex 3相機(jī)覆蓋的總空間大小為4米×4米×3米，VRHapticDrones系統(tǒng)能夠跟蹤VR頭顯、多個(gè)四軸飛行器以及用戶(hù)自定義的身體部位，100Hz的采樣頻率讓VRHapticDrones后端具有毫米級(jí)精度。安裝在Oculus Rift頭顯前部的Leap Motion跟蹤傳感器可跟蹤用戶(hù)的手，使其能夠與浮動(dòng)的無(wú)人機(jī)自然交互。
這套系統(tǒng)使用了Parrot Rolling Spider品牌的四軸飛行器，每個(gè)都改裝有各種由薄紗織物覆蓋物組成的可觸摸表面。
該團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)是提供三種類(lèi)型的VR觸覺(jué)反饋：被動(dòng)、主動(dòng)和定位觸覺(jué)代理。為了幫助展示可跟蹤四軸飛行器的功能，研究人員開(kāi)發(fā)了一段的水下VR體驗(yàn)，展示了所有三種形式的反饋。體驗(yàn)在一個(gè)光線稀疏的水下環(huán)境中，這個(gè)環(huán)境完全由一個(gè)發(fā)光的球體進(jìn)行照明。在探索環(huán)境之后，玩家可以伸出手并感受到球體的阻力，這是由被封閉的四軸飛行器在其VR對(duì)應(yīng)物的精確位置上被動(dòng)地浮動(dòng)所提供的。
然后將玩家引入他們的第一個(gè)主動(dòng)VR觸覺(jué)反饋，這是一種好奇的鯊魚(yú)，在進(jìn)入用話(huà)劇附近時(shí)會(huì)直接游向用戶(hù)。當(dāng)生物在VR中與用戶(hù)接觸時(shí)，安裝有類(lèi)似于鯊魚(yú)鼻子的物理表面的四軸飛行器向用戶(hù)漂浮并在同一時(shí)間進(jìn)行物理接觸，從而放大了交互的整體影響。
觸覺(jué)反饋的最終形式，定位觸覺(jué)代理，結(jié)合主動(dòng)和被動(dòng)探索，以創(chuàng)建用戶(hù)可以直接與之交互的輕量級(jí)的“token”。在這個(gè)演示中，“token”被表示為懸掛在魚(yú)鉤上的一個(gè)小蟲(chóng)子。這只蠕蟲(chóng)只是漂浮在半空中的另一只被包裹的無(wú)人機(jī)，玩家可以抓住該物體并將其保持在游戲中的固定位置。
在適用的用例場(chǎng)景方面，研究人員相信VRHapticDrones系統(tǒng)可以在眾多行業(yè)中提供幫助。
“在游戲中，玩家可能會(huì)被要求打開(kāi)一扇門(mén)（被動(dòng)反饋）。當(dāng)門(mén)打開(kāi)時(shí)，箭頭會(huì)從門(mén)后向玩家射擊（主動(dòng)反饋）”，該團(tuán)隊(duì)在他們的出版物中說(shuō)。“為了停止用箭射擊，玩家必須從裝置中拔出彈簧以解除箭頭陷阱的武裝。”
“我們還設(shè)想了建筑和設(shè)計(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用場(chǎng)景。汽車(chē)設(shè)計(jì)師可以在設(shè)計(jì)過(guò)程中受益于VRHapticDrones，而潛在客戶(hù)可以在訂購(gòu)之前虛擬觸摸（被動(dòng)反饋）他們的新車(chē)。
雖然VRHapticDrones系統(tǒng)是VR觸覺(jué)反饋問(wèn)題的一個(gè)令人印象深刻的解決方案，但確實(shí)存在限制。例如，當(dāng)前平臺(tái)仍然需要將反射標(biāo)記附接到用戶(hù)的身體上的某些部分以便提供全身跟蹤。該團(tuán)隊(duì)還將他們的實(shí)驗(yàn)限制在一個(gè)四軸飛行器上，以便調(diào)節(jié)飛行控制組件的復(fù)雜性，盡管集成到系統(tǒng)中的藍(lán)牙堆棧應(yīng)該同時(shí)支持多達(dá)五個(gè)無(wú)人機(jī)。
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