天天看點

成本60美元,教你DIY一套VR力回報手套

人們常說,體感回報有助于增強VR互動的沉浸感,然而C端VR搖桿僅配備震動回報,而Quest的攝像頭手勢互動更是缺少體感。各類VR體感手套可以很好的解決這一問題,但相關的産品少而且價格昂貴,通常僅面向B端客戶。

成本60美元,教你DIY一套VR力回報手套

那麼普通VR使用者能否DIY一副VR手套呢?近期,MIT大學生Lucas在YouTube上公布了最新的低成本力回報手套LucidGloves原型設計,号稱成本僅60美元,而且制作過程并不難,隻要你有3D列印機。

成本60美元,教你DIY一套VR力回報手套

Lucas表示:在VR中撿起虛拟物體,并在手上實際感受它,是每個VR愛好者的夢想。目前,在VR中獲得體感并不再是《頭号玩家》中描繪的遙遠未來,bHaptics、HaptX、SenseGlove等公司推出的VR手套已經可以實作這樣的效果。不過,現有的商用VR手套價格昂貴,而且大多數隻向企業、專業人士發售。

成本60美元,教你DIY一套VR力回報手套

是以,他決定自研這樣一種友善自己制作的VR手套設計,它使用的3D列印模型都是開源的。

成本60美元,教你DIY一套VR力回報手套
成本60美元,教你DIY一套VR力回報手套
成本60美元,教你DIY一套VR力回報手套

據青亭網了解,LucidGloves目前已經更新至第四代,其特點是支援手勢追蹤、無線設計、相容Quest 2(SteamVR/PC VR版本為有線設計)。根據這個開源方案,許多VR開發者和愛好者也制作了自己的VR體感手套。比如B站Up主“塔塔的VR教室”就根據Lucas的第三代教程,隻用160元就制作了自己的VR手套,并為大家提供了中文教程。

LucidGloves的原理足夠簡單,主要是由一些3D列印零件和多個伸縮繩系統組成。與前代相比,第四代設計加入了力回報功能。與觸覺回報、溫度回報等體感模拟不同,力回報指的是通過限制使用者手指的移動,來模拟手握虛拟物體時産生的阻力。這種原理類似于HaptX、Dexmo(岱仕科技)等産品。

成本60美元,教你DIY一套VR力回報手套
成本60美元,教你DIY一套VR力回報手套

Lucas表示:此前的原型設計根據細線拉長的距離來計算手勢,而為了模拟阻力,則需要限制手指的運動,比如用機械來限制細線可拉長的距離。于是,Prototype 4加入了無線電遙控伺服馬達(9g RC舵機),它支援程式控制,可以從不同程度限制細線,進而控制手指的移動,模拟硬性物體帶來的阻力。這種設計的安全性也足夠好,伺服馬達的力度合适不傷害手指。

成本60美元,教你DIY一套VR力回報手套

在定制線軸上固定螺絲釘,目的是和伺服馬達卡在一起,以控制細線拉出的長度。

伸縮線軸很便宜,常見的一些應用場景如:連接配接鑰匙圈、公交卡等收納功能。一些可伸縮式的充電線也是采用類似的原理,你在拉長充電線時可以感受到線軸産生的阻力,這是裡面的彈簧在起作用。正因如此,LucidGloves方案的整體成本比市面上的其他VR力回報手套更低。

成本60美元,教你DIY一套VR力回報手套

不過,LucidGloves在限制手指移動時也不可避免的對手套本身的材質産生拉扯。因為此前的原型将元件固定在彈性手套材質上,這使得伺服馬達無法精準限制手指的移動,彈性材料會讓細線産生額外的移動,是以在模拟硬性物體的阻力時,體驗感會比較松軟。

成本60美元,教你DIY一套VR力回報手套

為了解決這一問題,Lucas用3D列印了部分硬性的手套底座結構,特點是采用榫卯結構來固定線軸系統,避免細線發生額外的移動。同時為了增強手套的舒适感,又加入了泡棉内層。

成本60美元,教你DIY一套VR力回報手套

LucidGloves采用灰色手套設計,乍一看像是波巴·費特的手套加上一些細線軸。

軟體方面,Lucas開發了一款名為OpenGloves的SteamVR驅動軟體,其原理是根據VR遊戲中各種3D物體的尺寸,來計算出可限制手指移動的程度,而這将需要VR應用支援OpenGloves驅動,也就是說為這款軟體提供遊戲内的資料。

成本60美元,教你DIY一套VR力回報手套

目前,LucidGloves的力回報功能已經相容《半衰期:愛莉克斯》等多款SteamVR遊戲,而五指追蹤功能也已經相容幾乎所有的SteamVR遊戲。為了更精準的定位,還可以配合VR搖桿或Vive Tracker等定位子產品來使用。

成本60美元,教你DIY一套VR力回報手套

而為了快速讓更多VR應用支援OpenGloves,Lucas決定主動為VR應用開發mod,允許LucidGloves通過mod來接入VR應用。通常,開發mod有兩種形式,如果官方沒有提供mod結構,那麼第三方可以從外部修改遊戲源代碼,然後從外部代碼加載mod,如果官方提供了mod接口,那麼開發者可以根據mod文檔來開發mod,并用遊戲自帶的系統來加載。

也就是說,使用者可以通過下載下傳特定VR遊戲的mod來接入LucidGloves。

成本60美元,教你DIY一套VR力回報手套

LucidGloves不僅可以模拟抓取物體的阻力,還可以模拟拉門把手、用手抓管子向上爬時的體感,或是感受建築結構。

未來,下一代Prototype 5還将繼續縮減體積(采用霍爾電流傳感器來追蹤手勢),并追蹤五指的左右移動。未來Lucas計劃設計一種不需要3D列印的VR體感手套。目前,他也在探索溫度模拟、電刺激等其他體感。他還計劃開發低成本VR跑步機。

參考:LucidVR

繼續閱讀