Haptics技術(shù)：真實(shí)觸摸屏幕里的一草一木

　　何謂Haptics？

　　Haptics通過(guò)硬件與軟件結(jié)合的觸覺(jué)反饋機(jī)制，模擬人的真實(shí)觸覺(jué)體驗(yàn)。由于人體感受機(jī)制復(fù)雜，對(duì)Haptics技術(shù)做清晰地分類并不容易，不過(guò)從感受輸入的角度，大致可以分為對(duì)表皮，以及對(duì)肌肉中感受器刺激兩類。

　　對(duì)普通人來(lái)說(shuō)，前者其實(shí)并不陌生，手機(jī)上的“振動(dòng)”就是一種表皮Haptics技術(shù)，不過(guò)許多人的誤解也源于此——認(rèn)為Haptics等同于 “振動(dòng)”。事實(shí)上這項(xiàng)技術(shù)遠(yuǎn)非如此簡(jiǎn)單，只是因?yàn)檎駝?dòng)技術(shù)容易實(shí)現(xiàn)，而且商業(yè)化產(chǎn)品成熟低價(jià)。振動(dòng)其實(shí)只是Haptics領(lǐng)域的很小一部分，在許多場(chǎng)景下 (例如按鍵反饋)，以振動(dòng)作為觸覺(jué)反饋的效果都不夠好。

　　而與這兩類輸入對(duì)應(yīng)的技術(shù)則五花八門，跨越的技術(shù)領(lǐng)域特別廣泛。這也要求Haptics研究者需要了解許多領(lǐng)域的知識(shí)。以振動(dòng)反饋為例，不但要 從電子工程和機(jī)械學(xué)角度知道如何最有效地利用電能、設(shè)計(jì)原件結(jié)構(gòu)，還需從心理學(xué)角度了解人體對(duì)哪些頻率的振動(dòng)最為敏感。不過(guò)，這也是從事Haptics領(lǐng) 域研究的樂(lè)趣之一——尤其是對(duì)興趣廣泛的研究者來(lái)說(shuō)。

　　生活中的諸多不便都可能藉由Haptics技術(shù)的引入得到解決。比如，人們?cè)诿鎸?duì)面交談時(shí)，一方看手表的動(dòng)作往往會(huì)引發(fā)對(duì)方不適，倘若手表鏡面 應(yīng)用了Haptics技術(shù)，只需手指輕輕一摸，便能知曉準(zhǔn)確時(shí)間，這類生活中的窘境便迎刃而解。另外一個(gè)例子是網(wǎng)購(gòu)：現(xiàn)實(shí)中，我們通過(guò)觸摸感受材料的質(zhì)地 與紋理，網(wǎng)購(gòu)則無(wú)法實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，隨著Haptics技術(shù)的發(fā)展，如果平板電腦將來(lái)能模擬商品的真實(shí)紋理與質(zhì)地，那么網(wǎng)購(gòu)體驗(yàn)將會(huì)有革命性的提升。

　　虛擬觸覺(jué)的“RGB三原色”

　　正如老話說(shuō)，前景總是光明的，道路總是曲折的。Haptics是一個(gè)嶄新的領(lǐng)域，難在建立研究的基準(zhǔn)。我們類比視覺(jué)領(lǐng)域的既有研究成果，嘗試將 紋理分解成幾個(gè)獨(dú)立變量。如同光的三原色一樣，我們認(rèn)為粗糙度、粘滯度、柔軟度很可能是觸覺(jué)的三個(gè)基本維度。在理解它們后，怎樣用機(jī)器模擬，以不同比例混合，是否有可能根據(jù)它們定義所有的紋理呢？當(dāng)前，Haptics的研究重點(diǎn)之一便是理解人們?nèi)绾胃惺芗y理。

　　粗糙度是我們研究最深，也是目前掌握最全面的技術(shù)，而粘滯度牽涉摩擦力，則相對(duì)難以實(shí)現(xiàn)。此外，由于三個(gè)維度往往分別單獨(dú)采用不同的技術(shù)實(shí)現(xiàn)，而在完成最終產(chǎn)品時(shí)，還要考慮三者是否能夠相互兼容，同時(shí)實(shí)現(xiàn)。