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除了视觉、听觉、嗅觉、触觉、味觉外,人类还有14-20种感觉

来源:互联网 作者:本站 发布日期:2017-06-15 访问次数:180

尺寸:1920X1080

颜色:红色

重量:125千克

价格:625元

科学家告诉我们,人类的感觉种类远远不止五种,但他们尚未给出确切数目。大多数相关专家认为,人类大约有14-20种感觉——具体数量取决于你如何定义“感觉”。最简单的定义也许是:感觉是身体观察自身或外界的渠道。

除视觉、听觉、嗅觉、触觉、味觉外,你听说过“本体感受”吗?闭上眼睛,把手指举到鼻子前面。此时,即便你看不到手指,也能够清楚地感知它的位置。所谓本体感觉,是指我们能够从内在感知各个身体部位的位置。即便处于全然的黑暗中,你也能够准确地将手指放在鼻子上。2016年,科学家发现PIEZO2基因的某种变异和本体感觉退化存在联系,它会削弱正常的机械感受(即减弱感觉传递给大脑的神经信号)。因此,这类患者的灵活性和协调性不如普通人。

我们不仅需要知道身体的位置,而且需要保持身体的竖直。因此,我们拥有“平衡觉”,它源于内耳的前庭系统。转圈圈会使人暂时失去平衡觉,跌倒在地。你可能需要花费好几分钟时间,才能够重新站起来。前庭系统能够使我们感知速度。左右摆动脑袋时,你的眼睛依然可以聚焦在这行文字上。这也是晕动症的原因。当大脑从眼睛和从前庭系统接收的信号不匹配时,有些人会觉得恶心——晕车时,眼睛告诉大脑身体正在快速移动,而前庭系统却告诉大脑身体处于静止状态。

      此外,我们还有“热觉”——人类能够通过皮肤里的温度感受器探测外界温度,从而避免烫伤或冻伤,也避免过热或过冷的环境;还有“运动感觉”(简称动觉),能够感觉到运动;还有“时间知觉”,能够感觉到时间的流逝。另外,极少数人类还具有“联觉”,即两种感觉结合在一起。

       不仅如此,某些动物还拥有更有趣的特殊感觉呢,例如:鲨鱼具有“电觉”,能够感觉到电场,它们以此捕食;蝙蝠具有“磁觉”,能够感觉到磁场,它们以此导航;某些鸟类和昆虫甚至能够感觉到偏振光,并以此控制飞翔路线。

心率控制

玩得就是心跳!心跳可以反映人的当前状态,比如兴奋、恐惧、放松、压力。检测VR使用者当前的生理状态可以动态地调整影像内容以及音效来实现一些超现实效果。比如说,当心跳较快即人处于兴奋状态时,可以动态地调高图像播放速率来匹配人目前的运动节奏,让运动来得更猛烈一些。也可以利用负反馈的调整让人迅速平静下来,帮助更好的休息或者冥想。

实现心率监测有多种方式,比如苹果手表使用的是红绿两种光谱的近距探测器来监测心跳速率。心率监测器可以结合手柄置于手腕之内,或者置于头盔之中。通常的问题是该心率探测器不能有效地和皮肤紧密贴着,因而一些运动带来的微微移动会带来读数的不准。心率控制在VR目前的应用中并不多见,任然属于比较新颖的项目。


触觉

触觉(haptics)可以将虚拟的对象实物化,不仅看得见,还能“摸得着”。如何模拟不同物体的触感是一个非常热门的研究课题。各种模拟触感的方法也层出不穷。

最简单的触感可以通过不同频率的器件震动来实现,条件是设备与皮肤相接触,通过纵向和横向的特定频率与持续的振动来模拟各种材料以及特殊条件之下的触感。比如说,手机振动就是一种基本的触感激发方式。再比如最新款的苹果笔记本配备有震荡反馈的触控板,可以根据手指压力的大小自动调整电流来控制振荡频率以及幅度。更为复杂地,可以根据屏幕显示的内容实时地调整震荡波形来实现不同材质触感的反馈。类似的原理也可以在VR中实现,比如将触感装置嵌入到游戏手柄内。这样就可以根据画面以及手势动作来模拟各类物体不同的触摸感觉。

除了手柄以外,甚至可以隔空体验触感。比如UltraHaptics,通过聚焦超声波到人的皮肤来实现“隔空打耳光”的功能。其原理是通过超声波相位整列聚焦声音到空间中的某一个点形成振动,示意图见图6左。再比如迪士尼的Aireal,可以通过精确地压缩和释放空气产生空气漩涡(vortex ring)来“打击”到皮肤表面。虽然实现隔空振动的原理不同,两者都使用了体感相机来捕捉手的位置并作定点的“打击”。

如何建造一个虚拟帝国?感官世界与人机交互需完美配合

(图6)左:Ultrahaptics,通过相位阵列聚焦超声波到空间任意点产生振动,并可以调整频率和节奏产生不同的触感。右:迪士尼的Aireal项目,通过远距离发送空气漩涡波撞击皮肤产生各种触感。两个项目都使用了体感相机(Kinect)来识别定位手的位置。前者通过相位调控电子地调整波束方向,后者通过马达机械调整空气漩涡的发送朝向。

最新研究中,日本科学家提出了利用激光镭射来触发空气中定点的等离子体,既可以用来作全息显示,又可以通过激光镭射的激发产生触感。

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