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vr帮你感受气味与温度 2021-02-22
摘要 :vr帮你感受气味与温度

芝加哥大学的研究人员提出了一种更加省电的办法,能够在VR中产生不同的温度感,并且能够经过侵入您的脸部来完成。经过使用十分特别的化学物质进入鼻子的三叉神经,它们能够使您因闻到的气味而感到冷热,而根本不会意识到自己闻到了任何气味。

在过去的几年里,虚拟现实已经变得非常好了,但是除了少数体验例外。“现实”部分最终被限制在视觉和声音上。您戴上头盔,插入耳机,这就是您的经验。通常,出于完全合理的技术原因,我们的其他感觉通常会被遗漏。比如,只要您愿意将手放在一个巨大的神秘盒子中,或者戴上一些昂贵的电子机械手套,就可以完全感受到VR中的触觉和温度感。

对于定制的实用VR,这可能很好,但是对于您想要用于游戏的真正身临其境的VR,重要的是不要受到所需硬件的束缚,包括任何会增加额外感官维度的事物,还有更多需要供电的东西,这些东西正悬在您身体上的某个地方。

例如,为了复制VR中的温度感,首选的硬件是Peltier元件,该元件可以对所连接的任何元件进行电加热和电冷却。它们工作得足够好,但是非常耗电,因此在依靠电池的情况下无法长期使用。其他VR的温度感解决方案(例如加热灯)的体验会更糟。


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三叉神经将您的大脑连接到您的大部分面部,并携带很多的感觉信息,包括气味和温度。实际的温度感应机制来自瞬态受体电势(TRP)离子通道,尽管咱们能够彻底跳过它们的作业原理,但要了解的重要一点是,这些TRP通道中的某些通道可能会因皮肤温度或某些品种的化学物质而触发。您几乎肯定亲自经历过:闻到薄荷味时,会感到凉快,这是由于薄荷味中的薄荷醇会触发三叉神经中一种称为TRPM8的受体,该受体对薄荷醇和25°C以下的温度均具有呼应。另一方面,辣椒素(能够在辣椒中找到)触发TRPV1受体,该受体也对42°C以上的温度发生呼应。这就是关键:一种能够被温度或化学物质触发但会向您的大脑发送相同温度感官信息的受体。研究人员将其描绘为“感知上的双重性”,如果您将其间一种化学物质雾化并吹到鼻子上,您会感到温度变化。

尽管气味会触发温度感觉,但关于虚拟现实而言,如果您的VR用户在只想传达温度的时分总是闻到一些共同的气味,那么关于您来说,这将杯水车薪。幸运的是,纯辣椒素本身并没有任何气味,让它触发三叉神经中的TRPV1受体,让您的脸感觉到热感,但不会感觉到任何异味。当咱们要求榜首作者Jas Brooks描绘这种温暖的感觉时,他告诉咱们:“温度感首要局限于面部,并且肯定与呼吸有关。我没有闻到任何气味,但我感到一种越来越温暖的感觉,如同我的脸被阳光温暖了一段时间。”




而发冷的感觉颇为棘手,由于薄荷醇具有激烈而共同的气味,因此研究人员测验运用桉油精激活TRPM8受体。桉树油还具有可检测到的气味,但不像受测验的人员描绘的那样共同:“对于桉树油,效果甚至更激烈:在粉扑中呼吸就像在凉爽新鲜的空气中呼吸一样。不幸的是,您可能会注意到桉树油的绿色气味,可是与薄荷醇(容易识别为薄荷糖)相比,它很难识别。他们补充说:“咱们可以在VR中发生的冷/热感觉令人着迷,但肯定不如直接加热/冷却空气或皮肤那么激烈。”



桉树油顺便的气味处理办法有几种。抱负情况下,他们能够找到一种更像辣椒素那样作业的化学物质(没有任何可闻的气味),还有像icilin这样的候选物,这种组成化学物质能触发TRPM8的能力是薄荷醇的两倍。还有一种选择,能够运用虚拟现中的物体自身来掩盖气味,办法是用更强的气味掩盖它们,以匹配VR中发生的事情。
如果这些东西都不足够好,研究人员就会开发另一种选择,称为粉红气味。粉红气味类似于粉红噪声,类似于白噪声,其一种实践用途是经过产生静电来掩盖其他噪声。白噪声本质上是随机噪声,而粉红噪声是经过均衡的随机噪声,因而每个八度音阶中的能量持平(使声响听起来更深)。粉红气味企图消除气味,就像粉红噪音对声响的作用一样,运用无法辨认的气味的平衡噪音淹没用户可能会辨认的任何其他气味。“这是一种令人困惑的感觉,” 开发者说,“这正是它想要到达的目的。您能够立即闻到某种气味,但是对于我们(作者)来说,即使是我们用薄荷醇尝试的气味,也很难辨认出到底是什么气味。”




这种气味传递系统很小,包含电池在内,分量为100克多一点。它仅耗费0.25 W的功率,比典型的Peltier元件少20至50倍。“能源功率便是全部,”开发者说。“最终,任何方式的VR / AR新模式只要在移动/不受约束的情况下才会成功。如果咱们想获得便携式的散热体验,则该设备需要具有高能效。”三个1 mL的液体小瓶可继续继续近6个小时的继续温度变化,该设备每六秒钟将雾化的粉扑吹向使用者的鼻子一次。

该设备的这种迭代能够发生不连续的热和冷的感觉,并通过改动化学物质的抽吸频率来改动强度,然后导致用户或多或少地吸入化合物。开发者告知咱们,还有其他的TRP通道会编码它们希望探索的不同温度水平,以及能够发生更强温度感的品种繁多的组成化合物。研究人员还在考虑是否或许存在通过电影响激活这些通道的办法,如果存在,那么他们是否或许访问身体其他部位的TRP通道。