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                除了視覺、聽覺、嗅覺、觸覺、味覺外,人類還有14-20種感覺

                來源:互聯網 作者:本站 發布日期:2017-06-15 訪問次數:696

                尺寸:1920X1080

                顏色:紅色

                重量:125千克

                價格:625元

                科學家告訴我們,人類的感覺種類遠遠不止五種,但他們尚未給出確切數目。大多數相關專家認為,人類大約有14-20種感覺——具體數量取決于你如何定義“感覺”。最簡單的定義也許是:感覺是身體觀察自身或外界的渠道。

                除視覺、聽覺、嗅覺、觸覺、味覺外,你聽說過“本體感受”嗎?閉上眼睛,把手指舉到鼻子前面。此時,即便你看不到手指,也能夠清楚地感知它的位置。所謂本體感覺,是指我們能夠從內在感知各個身體部位的位置。即便處于全然的黑暗中,你也能夠準確地將手指放在鼻子上。2016年,科學家發現PIEZO2基因的某種變異和本體感覺退化存在聯系,它會削弱正常的機械感受(即減弱感覺傳遞給大腦的神經信號)。因此,這類患者的靈活性和協調性不如普通人。

                我們不僅需要知道身體的位置,而且需要保持身體的豎直。因此,我們擁有“平衡覺”,它源于內耳的前庭系統。轉圈圈會使人暫時失去平衡覺,跌倒在地。你可能需要花費好幾分鐘時間,才能夠重新站起來。前庭系統能夠使我們感知速度。左右擺動腦袋時,你的眼睛依然可以聚焦在這行文字上。這也是暈動癥的原因。當大腦從眼睛和從前庭系統接收的信號不匹配時,有些人會覺得惡心——暈車時,眼睛告訴大腦身體正在快速移動,而前庭系統卻告訴大腦身體處于靜止狀態。

                      此外,我們還有“熱覺”——人類能夠通過皮膚里的溫度感受器探測外界溫度,從而避免燙傷或凍傷,也避免過熱或過冷的環境;還有“運動感覺”(簡稱動覺),能夠感覺到運動;還有“時間知覺”,能夠感覺到時間的流逝。另外,極少數人類還具有“聯覺”,即兩種感覺結合在一起。

                       不僅如此,某些動物還擁有更有趣的特殊感覺呢,例如:鯊魚具有“電覺”,能夠感覺到電場,它們以此捕食;蝙蝠具有“磁覺”,能夠感覺到磁場,它們以此導航;某些鳥類和昆蟲甚至能夠感覺到偏振光,并以此控制飛翔路線。

                心率控制

                玩得就是心跳!心跳可以反映人的當前狀態,比如興奮、恐懼、放松、壓力。檢測VR使用者當前的生理狀態可以動態地調整影像內容以及音效來實現一些超現實效果。比如說,當心跳較快即人處于興奮狀態時,可以動態地調高圖像播放速率來匹配人目前的運動節奏,讓運動來得更猛烈一些。也可以利用負反饋的調整讓人迅速平靜下來,幫助更好的休息或者冥想。

                實現心率監測有多種方式,比如蘋果手表使用的是紅綠兩種光譜的近距探測器來監測心跳速率。心率監測器可以結合手柄置于手腕之內,或者置于頭盔之中。通常的問題是該心率探測器不能有效地和皮膚緊密貼著,因而一些運動帶來的微微移動會帶來讀數的不準。心率控制在VR目前的應用中并不多見,任然屬于比較新穎的項目。


                觸覺

                觸覺(haptics)可以將虛擬的對象實物化,不僅看得見,還能“摸得著”。如何模擬不同物體的觸感是一個非常熱門的研究課題。各種模擬觸感的方法也層出不窮。

                最簡單的觸感可以通過不同頻率的器件震動來實現,條件是設備與皮膚相接觸,通過縱向和橫向的特定頻率與持續的振動來模擬各種材料以及特殊條件之下的觸感。比如說,手機振動就是一種基本的觸感激發方式。再比如最新款的蘋果筆記本配備有震蕩反饋的觸控板,可以根據手指壓力的大小自動調整電流來控制振蕩頻率以及幅度。更為復雜地,可以根據屏幕顯示的內容實時地調整震蕩波形來實現不同材質觸感的反饋。類似的原理也可以在VR中實現,比如將觸感裝置嵌入到游戲手柄內。這樣就可以根據畫面以及手勢動作來模擬各類物體不同的觸摸感覺。

                除了手柄以外,甚至可以隔空體驗觸感。比如UltraHaptics,通過聚焦超聲波到人的皮膚來實現“隔空打耳光”的功能。其原理是通過超聲波相位整列聚焦聲音到空間中的某一個點形成振動,示意圖見圖6左。再比如迪士尼的Aireal,可以通過精確地壓縮和釋放空氣產生空氣漩渦(vortex ring)來“打擊”到皮膚表面。雖然實現隔空振動的原理不同,兩者都使用了體感相機來捕捉手的位置并作定點的“打擊”。

                如何建造一個虛擬帝國?感官世界與人機交互需完美配合

                (圖6)左:Ultrahaptics,通過相位陣列聚焦超聲波到空間任意點產生振動,并可以調整頻率和節奏產生不同的觸感。右:迪士尼的Aireal項目,通過遠距離發送空氣漩渦波撞擊皮膚產生各種觸感。兩個項目都使用了體感相機(Kinect)來識別定位手的位置。前者通過相位調控電子地調整波束方向,后者通過馬達機械調整空氣漩渦的發送朝向。

                最新研究中,日本科學家提出了利用激光鐳射來觸發空氣中定點的等離子體,既可以用來作全息顯示,又可以通過激光鐳射的激發產生觸感。

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