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无限世界就在指尖,跟踪与凌空触觉技术——触屏时代的终结者?

VRAR星球 2022-08-08 11:20 发文

引子:疫情时代新型

公共卫生神器——隔空触摸屏

有调查显示,新冠疫情期间,由于担心传染病毒,有80%的民众不敢使用公共触摸屏。就在这时,一种无需用手指接触便可轻松操控的隔空触摸屏,在英美等地横空出世。 Ultraleap推出隔空手势控制体验,点击查看↑
这款隔空触摸屏,将红外线摄像头模块和手部跟踪软件二者结合,实现了非接触式手势控制。当用户隔空触摸时,软件检测到使用者空中手势,可靠地跟踪各种手部的大小和形状,并将手部动作转换为屏幕上的光标,使人无需用手指触碰,便可以轻松操控屏幕。

隔空触摸屏,只需对现有触摸屏进行改造,无需改变以前使用的界面和设计。改造成本极低,提供给用户的是熟悉的使用界面,操作简便易行。

饭馆、商场、酒店,机场、火车站和博物馆等处,用隔空触摸屏查找信息,可以缩短时间,增加用户数量。据调查有85%的人会再次使用隔空触摸屏,同时,73%的人希望未来通过无接触手势控制进行互动。

在新冠疫情危机中,隔空触摸屏成功提供了一种新型的公共卫生的替代选择。

最早推出这款有史以来最清洁卫生的触摸屏的企业,是由两个科技天才小子联手创办的——Ultraleap。

全球最佳VR触觉技术创新

(4)跟踪与凌空触觉技术

据国际著名技术研究与咨询公司Technavio分析,预计2021年到2025年间,VR触觉技术市场将会增长158.4亿美元。
近年来,在全球崭露头角的一些最具创新性的VR 触觉技术,将会塑造行业的未来。
维克多专栏之前介绍了三个触觉手套品牌:

1.    触觉手套SenseGlove Nova

2.    Manus Prime X系列手套产品

3.    Manus Quantum Metagloves手套

4.    国产VR手套之星——诺亦腾

继气动触觉技术、柔性电子皮肤技术、触觉手套技术之后,今天本栏目向读者介绍目前世界最先进的触觉技术:跟踪与凌空触觉技术(Tracking and mid-air haptic technology).

1+1>N

Ultraleap,是由两家初创公司Ultralhaptics与Leap Motion,于2019年合并而成的。目前,在英国布里斯托尔和美国硅谷设有办事机构,研究团队有150多人,分布在世界各地,包括界面设计、声学、机器学习和计算机视觉等方面的全球领先专家。

Ultralhaptics的创始人——Tom Carte,十年前,还是英国布里斯托大学计算机系的研究生时,因受声波模拟触觉这一想法的启发,成立了 Ultrahaptics,专门研究凌空触觉技术。

Ultralhaptics创始人之一——Tom Carte

Ultrahaptics从创立开始就不断得到资本青睐,先后获得多轮共约6000多万英镑融资,逐渐成长壮大。产品被应用于汽车、广告、工业、沉浸式娱乐、虚拟触控控制等众多领域,并与大企业建立了合作,2018 年获得英国女王企业创新奖。

十二年前,Leap Motion在美国创立时,作为创始人之一的DavidHolz才21岁,不过是一名在校大学生。

Leap Motion 创始人之一 David Holz

凭借独特的手部跟踪技术,Leap Motion轻松获得硅谷投资者的首轮融资,成立3 年后,公司估值达 3亿美元。当年苹果希望以3000万美元价格收购Leap Motion,却遭回绝。面对苹果代表,心高气傲的David Holz撂下一句:“苹果再没有过创新,技术烂透了!”

此后,Leap Motion发展AR头显受挫, 陷入财务危机,开始寻找买家,最终与合作6年的 Ultralhaptics 谈妥,收购价还是3000万美元。

合并后的Ultraleap引来多轮融资。2021年公司宣布又获得6000万欧元D轮融资。本轮融资由腾讯、英国Patient Capital旗下的“Future Fund:Breakthrough”与招银国际(CMB International)领投,Mayfair Equity Partners与IPGroup跟投。

资本大佬们为何如此看好Ultraleap?

道理很简单:1+1>N。

Ultraleap官网宣称:“Ultraleap是Leap Motion和Ultraheptics在2019年合并后成立的。我们将世界上最先进的手部跟踪技术与唯一能够凌空产生触摸感觉的触觉技术结合在一起。”

两个世界第一,技术互补性极强,强强联手,相互融合彼此技术优势,随之产生的物理反应,其能量将可能是核弹等级的,这足以为投资者们提供无限遐想的广阔空间。

Ultraleap或许会创造出下一代人机交互的新型产品?或许会彻底颠覆现有的人机交互的传统模式?或许,触屏时代的终结者,就是——Ultraleap的跟踪与凌空触觉技术?

独门绝技解密

超声波虚拟触觉技术

Ultraleap是怎么做到无需手套便让人隔空产生触觉反馈呢?核心秘密“武器”就是人们熟知的——超声波。

超声波,是超出人的听力的机械波,它波长短,易于获得各向异性的声能,被广泛应用于工业、医学等领域。将超声波用于虚拟现实触觉技术,将超声波转化为虚拟触摸的感觉,这是一个大胆天才的创意。

超声波虚拟触觉的技术原理:

1

扬声器  

一切始于一个小型超声扬声器。扬声器的小喇叭发出超声波,由于频率很高,人耳是听不到的。

2

阵列

把许多扬声器放在一起来创建一个阵列。阵列中的每个超声扬声器都可以单独控制。

3

算法

每个单独的扬声器在不同的时间被触发,通过独特的算法,超声波扬声器可以触发非常精确的时差,这些时差意味着超声波会在同一时间到达空中的同一点。

4

焦点

焦点是所有超声波重合的地方。焦点在三维空间中的位置可实时编程。它可以瞬间改变位置。使用手部跟踪装置来跟踪手的确切位置,并将焦点定位在上面的一个点上。

5

压力点  

从焦点到压力点,产生虚拟触摸的感受。组合起来的超声波有足够的力量,在人的皮肤上产生一个微小的凹痕,使用这个压力点可以产生一种振动,使虚拟触摸的感受变得栩栩如生。

红外线手部跟踪技术

Ultraleap目前拥有世界上最先进的手部跟踪技术。特制的红外摄像机模块,与手部跟踪软件,构成一个统一的神经网络,无需手套,无需触碰,便可以轻松操控设备。

红外线手部跟踪的技术原理:

1

 最牛软件  

Ultraleap在官网上赞许它家的手部跟踪软件举世无双(UNRIVALLEDSOFTWARE)。人的手部错综复杂,细致入微,Ultraleap手部跟踪软件也是如此。基于十年的开发和迭代,几代人对人工智能的研究,以及数十万开发者的反馈,Ultraleap研发出了可以捕捉自然手部动作所有微妙和复杂性的手部跟踪软件。它快速,强壮,精准,适用于任何计算机设备。

2

 装置的核心  

手部跟踪装置的核心,是两个摄像头和一些红外LED。Ultraleap的手部跟踪模块Leap Motion控制器和立体声IR 170相机模块,基于这一原理工作,使用高通XR2参考设计的VR/AR耳机也是如此。

从一个简单的传感器开始,手部跟踪装置便可以检测到使用者的手。LED 用红外线照亮使用者的手,使用者并看不见它,但传感器可以。LED 脉冲与相机帧率同步,它们每次运行,摄像头都会发送数据回计算机,以跟踪使用者的手。

这个手部跟踪装置,结构十分简单,但功能强大,速度极快。

3

 骨骼跟踪  

最具魅力的是Ultraleap的骨骼跟踪技术。它通过软件采集图像,生成使用者手部动作的虚拟模型。不仅为使用者的手掌或指尖建模,还为其手部的关节和骨骼建模。这意味着可以准确地预测某个手指或拇指的位置,即便它们被隐藏在视线之外,也可以被精准感知。

4

 交互引擎  

手部动作的虚拟模型,会被输入到Ultraleap交互引擎中。交互引擎提供统一的物理交互模式,使抓、刷、推、捏等动作在虚拟现实中,都变得像在现实世界中一样轻松自如。

总之,Ultraleap的手部跟踪技术,目前在世界上居于领先地位。Ultraleap的手部跟踪软件,使数字交互变得更加人性化,它非常快捷,非常流畅,简直跟一双真实的人手毫无二致。

应用展示

Ultraleap的跟踪与凌空触觉技术,近几年已被应用于多种商业、工业场景,例如餐厅点餐、线下展览、车载控制台、居家办公等。

目前Ultraleap已推出第五代手部跟踪平台Gemini(双子座)。这款两家公司合并后迭代的软件,以双子座命名,暗示了对公司合并后健康发展的期许。

Gemini无需更换硬件,号称全球最佳手部追踪平台。其手部跟踪功能更强大,能更灵活运用于不同应用场景之中,开发更为自然直观的手部交互,已被很多行业和企业采用。

百事公司采用Gemini平台,开发了一种定制的非接触式菜单,非常新颖,用于点食物和饮料。

法国高端汽车品牌DS公司,希望在车内体验上有更多的差异化,他们已尝试使用Gemini,以更快地迭代汽车触觉平台。

著名玩具公司乐高,尝试通过Gemini,让玩家在虚拟世界搭建积木,带给玩家跟手玩实体积木不一样的体验,却又让他们有同样的快乐。

在不知不觉之中,Ultraleap已经开始重塑了人们的消费之旅和社会生活。

前瞻

2021年,Ultraleap首席执行官兼联合创始人Tom Carter,被英国皇家工程院授予最负盛名的个人奖项——银质奖章,表彰了他对英国科技事业的杰出贡献,这些贡献成功推动了市场的开拓。

Tom Carter认为,任何人的元宇宙视野中,都没有物理控制器、按钮或触摸屏。未来,在元宇宙的交互中,应该只要有手就足够了,用触感去削除虚拟与现实的障碍。他们公司的目的,就是“永远改变我们与机器、与周围设备交互的方式。”

也许若干年后,人们只需在空中动一动手指,就可以轻松完成时下电子设备的所有功能。

正如Ultraleap在官网向世人宣布的:“没有控制器,没有可穿戴设备,没有触摸屏,只有自然交互。我们的手部跟踪和触觉技术正在激发新一代的人类潜能。超越正当时。”

我们期待Ultraleap,超越过往,创造未来,开创一个“只有自然交互”的新时代。

我们更期待能有中国科技人,也加入到这一创造时代的伟业中来!

声明:本文为OFweek维科号作者发布,不代表OFweek维科号立场。如有侵权或其他问题,请及时联系我们举报。
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