如果你看过沃卓斯基兄弟的《黑客帝国》,你应该对《黑客帝国》很熟悉。
无数的小说和电影描绘了一个与现实世界完全隔离的虚拟世界。
人们在其中,可以多年安居乐业,天下太平,沉浸其中不能自拔。
开关接通了。
一切困扰你的事情都将不复存在。
无论你多穷或多矮,你都会在这里得到改变。
他变身高富帅,勇闯魔窟,猥亵良家女子。
如果说二十年前人们还只是在小说和电影中虚构这样的情节,那么以VR显示技术为代表的一系列科技产品的出现,已经让我们看到了矩阵到来的可能性。
只是它到达的方式与我们想象的有点不同。
人类目前还无法完全破译脑机交互中各种电信号的含义,而后脑勺的插头似乎还没有解决。
因此,科学家们只能从人类的感官开始,退而求其次。
借助人体自然传感器,我们努力模拟真实世界。
这一切都始于愿景。
人体获得的信息大约80%来自视觉。
模拟视觉信号的工作实际上已经进行了很长时间。
多年前,尼埃普斯用感光材料拍摄了第一张照片,第一次记录了真实的物体并被眼球所接收。
各种形状的显示器,试图还原各种光信号。
除此之外,还衍生出了3D显示、位置捕捉等技术,再到最近的VR头盔,它使显示距离更近,覆盖视野更广,试图欺骗人脑。
再加上Magileap开发的光场成像,光信号直接投射到人类视网膜上。
从技术发展的角度来看,视觉模拟经历了一个越来越接近大脑的过程。
光从物体反射,被眼睛捕获,光信号被转换成电信号,传递到大脑。
它越能占据大脑的入口,就越能将其他技术踩在脚下。
模拟物体不如发射光源,远距离发射光源不如靠近眼球发射光源,靠近眼球发射光源不如直接模拟光场信息。
模拟光场信息最终会输给电信号吗?我们无法做出判断,但现实是已经有公司在开发类似的技术。
目前的例子包括 Second Sight 的 Argus(以希腊神话中的百眼巨人命名),它涉及通过手术将 60 个微小电极插入视网膜。
阿古斯目前还无法完全恢复失明,只能看到一些黑白边缘和对比点。
Second Sight的Argus人工视网膜恢复视力的基本要求是用户能够独立行走、识别面孔和阅读。
这就要求电极数量不能少于~。
同时,考虑到并不是所有的电极都能同时起作用,因此电极的数量需要高于(32×32)。
Second Sight 计划将电极数量从 60 个增加到 1 个。
大阪大学开发的人工视网膜有49个电极通道,排列成7×7的图案。
每个电极的直径为μm。
经过检测,患者视力由术前的0.0提高到0.0。
此外,日本奈良科学技术大学高等研究院等正在努力将集成电刺激元件的数量增加到2万个以上。
还有另一种方法:绕过视网膜,直接刺激处理图像的视觉皮层区域。
Second Sight 的 Brian Mech 表示:“通过这种方法,我们基本上可以治疗任何原因导致的失明,并且不再治疗失明。
”只有外视网膜的退行性病变才能得到治疗。
“视网膜假体与 30 年前的人工耳蜗处于同一阶段,”澳大利亚 Bionic Vision 总监 Anthony Bockett 说道。
伯基特说。
“过去人工耳蜗技术只是唇读的辅助手段,但现在植入人工耳蜗的孩子可以上学,甚至可以使用手机,”伯基特说。
“我们现在知道视网膜植入物可以在临床上使患者受益,我认为我们将在未来十年看到这项技术的快速发展。
”事实上,视网膜有1.3亿个感觉细胞,它正走在模拟感官的路上。
视觉是进展最慢的领域。
对于人类的其他感官能力,对电刺激信号的研究要深入得多。
首先,电刺激可以模拟人类味觉:新加坡国立大学混合现实实验室的研究人员公开了一种合成味觉交互设备的原型,该设备通过电流和温度来模拟几种原始的人类味觉。
人类吃饭时,舌头上的味蕾会产生相应的生物电并传输到大脑,让我们知道食物的味道。
这个装置的原理有些类似:它利用不同的电流和温度刺激来产生一些原始的味道,比如酸、甜、苦、辣。
该设备由两个重要组件组成:可以产生不同频率的低压电极(直接放在用户的舌头上)和珀尔帖温度控制器。
从实际测试来看,酸味和咸味是最容易造假的,甜苦味也可以造假,但效果没那么明显。
针对不同的人类原味,需要不同的参数:酸味:60uA电流,舌温从20℃升至30℃咸味:20-50uA电流,苦味:60uA电流,甜味:电流,舌温先上升到35℃,然后慢慢下降到20℃。
薄荷味:温度从22℃下降到19℃。
辣味:温度从33℃加热到38℃。
虽然这项技术目前还没有商业化的成品可供体验。
但从设备的制作难度和成本来看,这并不是一个门槛很高的设备。
如果能够成功商业化,模拟味道在一些烹饪游戏中应该会有很好的应用场景。
其次,电刺激可以用来控制肌肉运动:功能性电刺激(FES)是指利用一定强度的低频脉冲电流,通过预设的程序刺激一组或多组肌肉,诱发肌肉运动或模拟正常的随意运动,以达到改善或恢复受刺激肌肉或肌群功能的目的。
这项技术最初是用来帮助脊椎受伤的残疾人重新获得自主运动的能力。
然而,随着技术的不断发展,功能性电刺激正慢慢被应用于其他领域。
最著名的功能性电刺激应用是名侦探柯南的运动鞋。
到目前为止,我们还没有看到任何利用电刺激使肌肉输出更强力量的例子。
然而,功能性电刺激接管肌肉并不是科幻小说,技术门槛甚至可以低至创客水平。
使用功能性电刺激远程控制昆虫的早期研究由 DARPA(美国国防高级项目研究局)赞助。
他们希望将这种“混合机器人”应用到救灾、侦察等任务中,因为昆虫的续航能力比目前同尺寸的机器人更长。
机器人或无人机更强大。
随着研究的成熟,致力于向更多人普及神经科学的Barkyard Brains开发了用于DIY机器人蟑螂的RoboRoach套件,并在成人监督下发布了适合大学生和高中生的难度级别的实验课程。
瑞士洛桑联邦理工学院的研究人员开发了一种“e-dura”植入物,可以让瘫痪的老鼠再次行走。
实验中,将小鼠中背部的脊髓完全切断,在小鼠大脑的运动皮层和脊髓中植入电极,读取大脑中的运动意图,成功将神经信号恢复到脊髓绳子,让瘫痪的老鼠恢复行走。
能力。
功能性电刺激目前主要有三种刺激方式:表面电刺激、经皮电刺激和全植入式电刺激。
表面电刺激的准确性较差,表面电极甚至可能因姿势变化而移动,但因其无创的优势,是目前的主流选择。
功能性电刺激技术也可以用来帮助正常人。
佐治亚理工学院教授、谷歌眼镜技术负责人萨德·斯塔纳开发的手套可以通过电刺激促进肌肉记忆,让用户“不知不觉”地学会弹钢琴。
有些人可能认为电刺激技术和VR没有直接联系。
我的观点是,输入和输出往往是相辅相成的。
电流可以刺激人体肌肉运动。
它还可以检测肌肉的生物电,实现体感识别,就像MYO臂带的作用一样。
另一方面,根据电影中的尿样,VR普及后,身体机能会恶化。
也许可以通过电刺激来避免。
最后,电信号还可以用来模拟触摸:触摸是接触、滑动、压力等一系列机械刺激的总称。
主要是压力和牵引力作用于感受器而引起的。
除传统的机械振动方法外。
目前,气动和电刺激是模拟触摸的两种新兴方法。
早在PS2时代,就有一款名为Mindwire的外设,可以利用电击来模拟角色被击中时的冲击力。
只是根据当年的技术水平。
除了模拟疼痛之外,这项技术对恢复真实感官几乎没有什么作用。
但随着技术的发展,电流除了简单地引起疼痛之外,还发展出了可以模拟触摸的技术。
德国哈索·普拉特纳研究所人机交互实验室的研究员佩德罗·洛佩斯最近发明了一种由两部分组成的设备,可以让玩家在佩戴 VR 头盔时感受到冲击力。
该设备名为 Impacto,可以戴在手臂或腿上,模拟撞击的感觉,例如足球击中您的脚或有人拍打您的手臂。
无线设备的一个组件会提供微弱的振动,类似于大多数触觉设备,就像您在使用 Xbox 控制器玩赛车时感受到的振动一样。
但《Impacto》的有趣之处在于它的第二部分。
它将两个电极连接到您的肌肉。
它模拟肌肉疲劳时物理治疗中使用的相同的肌肉电刺激。
“当这两个部分结合在一起时,你的大脑就会被欺骗——就像某种幻觉,”洛佩斯告诉 Tech Insider。
“当触摸驱动你的肌肉移动时,大脑的一部分也在负责。
“当VR掌控一切:我一直很喜欢的著名虚拟现实预言巨作《刀剑神域》中有一个细节,被困在虚拟世界里的主角无法独立进食,只能靠输液维持生命。
虚拟世界,获救后,我瘦得连日常锻炼和行走都做不了,这是我们今天要讨论的最后一个话题,当虚拟现实接管我们的五种感官时,我们的身体将如何生存。
在食品意义上,最具代表性的是Soylent,一家生产食品终极替代品的公司,巧合的是,这家公司的开发、曝光、融资的时间节点与VR技术发展的时间节点高度吻合。
让人怀疑这一切背后是否存在一个黑暗组织,公开的说法是,这家公司的创始人罗布·莱因哈特(Rob Rhinehart)在确实没钱买食物的时候,直接从网上购买了各种营养品。
Element - 比去超市买菜做饭便宜。
在完全靠营养液之类的东西生活一段时间后,他创办了这家公司。
今年 1 月,Soylent 完成了 10,000 美元的 A 轮融资。
融资方面,投资者包括Andreessen Horowitz和Index Ventures等。
Soylent为用户提供可以完全替代主食的“营养粉”。
“我们吃饭有两个目的,一是填饱肚子,二是吃饭。
享受一顿饭或者社交。
”Rob在接受《纽约客》采访时这样说道。
当你吃东西只是为了填饱肚子时,使用Soylent更简单、更划算,甚至可能更健康。
去年10月,Soylent正式向用户发货了第一包“营养粉”。
他们使用订阅模式向用户发送当月所需的原料。
所以,Soylent似乎是一家食品公司,它肯定与互联网没有任何关系。
一家具有“互联网思维”的食品公司。
团队中工程师占很大比例,产品配方更新非常快,Soylent使用的原材料都是公开市场上可以买到的。
是的,他们也会公开他们的配方——这是可口可乐绝对不敢做的。
通过公开配方,Soylent粉丝可以制作更多不同版本的营养粉,这些版本可能有不同的口味或适合不同体质的人。
中国也有自己版本的soylent。
他的名字叫若涵。
总的来说,虚拟现实技术厂商正在千方百计地减少人们摘下头盔的冲动。
也许插入营养管是方法之一?这些与VR相关或无关的黑科技起点,让我们看到了未来无数的可能性。
技术一直都是这样。
当我们想到这一点时,我们已经迈出了最重要的一步。
剩下的也无非是时间问题了。
至少现阶段我们已经可以这样使用VR设备了。