为什么VR中需要『触觉』和『力反馈』？如何让VR中产生『触觉』和『力反馈』？
刚好我们最近在做这样的设备，计划在VR世界中实现力反馈，并且让操作者通过力反馈来实现触感。这里我们就把我们团队的一些讨论和思考整理在这里，希望能和大家进一步的讨论。
为什么需要力反馈和触感？
VR和其他环境最大的不同是带来了一个世界，使用者第一次完整进入了虚拟世界中。在这个世界中，使用者像在现实世界一样观察着虚拟世界。
就像苹果手机的解锁操作一样，使用者自然而然的顺应直观操作就可以掌握。在VR世界中，当他们像看着真实世界时，他们就会像在真实世界一样，用真实的动作去解决问题。
而在现实中，人的肢体动作都是通过环境的触觉反馈来实现操作的，就想方面的朋友举例的那些，无论是趴在桌子上、拿起物品、移动物品，我们都是通过触觉来实现操作的实施过程。而视觉只负责物品定位即可，就是我们上万年进化获得的一种高效的肢体协作方式。
如果虚拟世界缺乏触觉，那么就意味着所有的操作都需要视觉反复确认，这样会让效率变低，甚至会有很多无效操作，因为视觉不但容易被遮挡，而且还难以做到同时兼顾多处。
所以触觉是一种在环境条件约束下实现高效操作的必要手段。而在虚拟世界下，要同样让使用者自然、高效起来，就同样必须实现在约束条件下的触觉。那么在虚拟环境下的触觉实现手段就是针对用户行为得力反馈了。
为什么“震动”不能很好地实现力反馈？
通常来说，震动拥有很好的提醒效果，例如手机的震动，可以很好的提醒用户。
但是在一个虚拟世界中，使用者如果在进行相对复杂的操作，他的注意力大多是分散的，这个时候震动作为一种提醒就变得含糊不清了。如果用VR实现对火灾处理的模拟，无论是手柄震动还是紧身衣的震动，用户估计都需要反应一下，才能明白震动对应的触感内容。
或者在VR抓取的时候，震动提醒不能对用户的动作产生约束效果，所以很容易出现交互上的误差。如果用户在进行一种精度比较高的操作的时候，震动还有可能是一种干扰。
现实世界，当用户在触摸一个物体的时候，很容易通过触觉了解到一个物体大致的形状。就算是机器猫那样的小圆手也可以做到。而在虚拟世界中，震动提醒要做到这一点就非常困难，这也是因为震动提醒缺乏对用户的约束能力造成的。
所以震动提醒会是一种好的辅助提醒，而非好的力反馈提醒。
为什么需要全身性的力反馈设备？
目前大多数面向力反馈的操作设备都是针对手部的，是因为手对触感是最敏锐的。不过我们选择是制作全身性的力反馈设备。
因为VR世界最吸引人的是带来了一个逼真的世界，使用者需要能像真实世界一样，真正的用身体和整个世界互动起来，才能带来最真实的体验。
同时，现在VR世界的大部分手部操作，都是通过手柄完成的。我们将躯干力反馈设备和手柄结合，来实现对物品抓取和使用中的力反馈模拟。并且通过对肢体动作的约束，实现手柄和环境的力反馈碰撞。
这是一个上半身的设计模型，未来将建立全身性的交互设备
这样，虚拟世界的环境、物品就可以被真实的触碰和感知了。
并且可以通过对肢体运动的特定约束，来实现对大型设备的模拟和支持。结合万象跑步机，就实现了一个完整的VR操作仓。当然这是一个比较远期的目标了。
要实现到什么精度级别的力反馈？
人的触觉是非常灵敏的，每个人都可以摸出硬币两面的不同。同时人的触觉有事有很强适应性的，可以快速的习惯物品大致操作方式来使用物品。
在虚拟世界现有的技术条件下，我们很难做到对用户肢体触觉高精度的模拟。所以我们考虑的是满足在现有内容下，实现满足一些力反馈需要的支持。
我们正在制作的第一版硬件demo，目前还很粗糙
例如：
实现兵器格斗模拟中，武器的简单碰撞。
实现在射击游戏中，结合游戏手柄，满足不同武器的使用姿态。比如步枪的抵肩射击姿态的模拟。
实现对平面的模拟，让虚拟世界的平面可以支撑用户。实现虚拟世界的桌面，墙面等环境。
甚至满足在虚拟社交环境下，用户和用户之间的触碰，比如握手、拥抱。
通过肢体约束来实现触摸碰撞。（sw的模型调整起来太头疼，请不要吐槽这个奇怪的手掌姿态。）
全身性得力反馈设备要需要那些技术储备？
目前我们主要在进行硬件设计和demo开发工作，从目前的软件结合来看，一些流行的物理引擎是足以满足需要的，但是对计算量有了显著提高。
从需求来看，我们并不是完成对现实世界的拟真，而是在虚拟世界实现用户肢体和其他物品碰撞，约束用户运动范围，来实现用户同过肢体来自然的和虚拟世界交互的设备。所以主要实现的是满足用户直观操作和虚拟世界的交互的对应。
如果要建立完成的全身性的交互力反馈设备，实际上需要实现的是一整套交互外骨骼设备。在这套设备中，还需要有良好的行走支撑设备，将用户安置在一个安全的运动范围内，同时还需要一个支撑，来满足一些设备姿态的模拟。
正在调试中的设备原型
我们现在还在非常早期的设计开发阶段，所以也欢迎有兴趣的朋友随时和我们交流讨论。其他一些内容我放在了专栏中，对这种交互方式有兴趣的朋友也欢迎继续交流