觸覺反饋技術(shù)：MR關(guān)鍵突破點(diǎn)

混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)（Mixed Reality，MR），是指將虛擬世界和真實(shí)世界合成創(chuàng)造一個(gè)新的三維世界，物理實(shí)體和數(shù)字對象并存實(shí)時(shí)相互作用的技術(shù)，被認(rèn)為是虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)發(fā)展的高級(jí)階段?；旌犀F(xiàn)實(shí)更加注重虛擬世界、真實(shí)世界以及參與其中的人之間的真實(shí)互動(dòng)，但目前虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的場景重建仍主要圍繞人的視覺和聽覺感官展開，缺乏更高維度上的信息反饋和交互。觸覺反饋技術(shù)的發(fā)展，為虛擬對象與人之間的力學(xué)交互搭建了橋梁，可被應(yīng)用于力學(xué)敏感的混合現(xiàn)實(shí)輔助創(chuàng)建和遠(yuǎn)程操控實(shí)踐中，有望成為混合現(xiàn)實(shí)應(yīng)用發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)突破口。

混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展的高級(jí)階段

混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展的高級(jí)階段。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)和三維顯示技術(shù)打造一個(gè)虛擬的世界。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)是將計(jì)算機(jī)生成的虛擬物體或真實(shí)物體的數(shù)字信息疊加到現(xiàn)實(shí)世界中?；旌犀F(xiàn)實(shí)技術(shù)則是建立了一個(gè)虛擬世界與現(xiàn)實(shí)世界融合的場景，人可以通過對虛實(shí)融合場景的觀察來理解世界，獲得計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)并根據(jù)反饋信息進(jìn)行操作，實(shí)現(xiàn)沉浸式的深度交互，虛中有實(shí)，實(shí)中有虛。

混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)是通過多個(gè)維度的信息反饋來實(shí)現(xiàn)人和真實(shí)、虛擬世界的交互互動(dòng)。虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的關(guān)鍵是顯示技術(shù)，通過計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)、顯示技術(shù)給人高沉浸感，主要圍繞人的視覺和聽覺感官展開，與虛擬世界的觸覺互動(dòng)十分有限，缺乏更高維度上的信息反饋和交互?；旌犀F(xiàn)實(shí)技術(shù)更加注重虛擬世界、真實(shí)世界以及參與其中的人之間的真實(shí)互動(dòng)，需要通過包括視覺、聽覺、觸覺、嗅覺等多維度的感知技術(shù)提供多維度的信息反饋。因此，混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)的本質(zhì)是建立在人類多種直覺感知上的，通過人機(jī)交互，實(shí)現(xiàn)在虛擬世界控制真實(shí)世界或是在真實(shí)世界中進(jìn)行虛擬活動(dòng)。

觸覺反饋技術(shù)是混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)的關(guān)鍵突破點(diǎn)

觸控反饋技術(shù)的研發(fā)不斷突破，觸覺感知從簡單的振動(dòng)擴(kuò)展到對紋理、材質(zhì)的感知。觸覺是一種復(fù)合傳感，通過人體表面的溫度、力覺傳感器等提供的復(fù)合信息可以識(shí)別物體的冷熱、尺寸、柔軟度、表面形狀、表面紋理等特征，為人類感知世界提供了大量有用的信息。Haptics跨越的技術(shù)領(lǐng)域十分廣泛，包括機(jī)械學(xué)、電子工程、神經(jīng)學(xué)、心理學(xué)等方面的知識(shí)。常見的振動(dòng)反饋是觸覺反饋（Haptics）領(lǐng)域的基礎(chǔ)部分，隨著觸覺技術(shù)的迅速發(fā)展，可以識(shí)別物體的冷熱、柔軟度、表面形狀、表面紋理等特征的觸覺設(shè)備已被開發(fā)出來，這類設(shè)備使得觸摸虛擬物體變成可能。目前，虛擬現(xiàn)實(shí)的觸覺反饋技術(shù)還處于早期，現(xiàn)在還沒有成熟可用的消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品。據(jù)MarketsandMarkets預(yù)測，觸覺反饋技術(shù)產(chǎn)品的全球市場在2020年預(yù)計(jì)市場總值達(dá)298.4億美元。

觸覺反饋技術(shù)的發(fā)展為虛擬對象與人之間的力學(xué)相互作用搭建了一座橋梁，有望成為混合現(xiàn)實(shí)應(yīng)用發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)突破口。觸覺反饋技術(shù)能通過作用力、振動(dòng)等一系列動(dòng)作為使用者再現(xiàn)觸感。這種力學(xué)刺激可被應(yīng)用于計(jì)算機(jī)模擬中的虛擬場景或者虛擬對象的輔助創(chuàng)建和控制，以及加強(qiáng)對于機(jī)械和設(shè)備的遠(yuǎn)程操控。借助觸覺反饋技術(shù)，可以建立人與虛擬世界直覺的通道，讓人感知虛擬活動(dòng)的影響，也能讓機(jī)器感知人的操作影響，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互、虛實(shí)交互，打破虛擬與現(xiàn)實(shí)的界限，實(shí)行混合現(xiàn)實(shí)。

虛擬現(xiàn)實(shí)的觸覺反饋技術(shù)還處在早期研發(fā)階段，成熟消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品亟待突破。目前，虛擬現(xiàn)實(shí)的觸覺反饋技術(shù)還處于觸覺感知里面的振動(dòng)反饋階段，對其他觸覺類型的感知還停留在實(shí)驗(yàn)室的原型機(jī)階段。觸覺反饋的核心技術(shù)掌握在國外公司中，國內(nèi)對觸覺反饋技術(shù)的研究還停留在實(shí)驗(yàn)室階段，技術(shù)攻關(guān)和應(yīng)用推廣仍任重而道遠(yuǎn)。