人們常說，體感反饋有助于增強(qiáng)VR交互的沉浸感，然而C端VR手柄僅配備震動(dòng)反饋，而Quest的攝像頭手勢(shì)交互更是缺少體感。各類VR體感手套可以很好的解決這一問題，但相關(guān)的產(chǎn)品少而且價(jià)格昂貴，通常僅面向B端客戶。

那么普通VR用戶能否DIY一副VR手套呢？近期，MIT本科生Lucas在YouTube上公布了最新的低成本力反饋手套LucidGloves原型設(shè)計(jì)，號(hào)稱成本僅60美元，而且制作過程并不難，只要你有3D打印機(jī)。

Lucas表示：在VR中撿起虛擬物體，并在手上實(shí)際感受它，是每個(gè)VR愛好者的夢(mèng)想。目前，在VR中獲得體感并不再是《頭號(hào)玩家》中描繪的遙遠(yuǎn)未來，bHaptics、HaptX、SenseGlove等公司推出的VR手套已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)這樣的效果。不過，現(xiàn)有的商用VR手套價(jià)格昂貴，而且大多數(shù)只向企業(yè)、專業(yè)人士發(fā)售。

因此，他決定自研這樣一種方便自己制作的VR手套設(shè)計(jì)，它使用的3D打印模型都是開源的。

據(jù)青亭網(wǎng)了解，LucidGloves目前已經(jīng)更新至第四代，其特點(diǎn)是支持手勢(shì)追蹤、無線設(shè)計(jì)、兼容Quest 2（SteamVR/PC VR版本為有線設(shè)計(jì)）。根據(jù)這個(gè)開源方案，許多VR開發(fā)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(jù)Lucas的第三代教程，只用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(jiǎn)單，主要是由一些3D打印零件和多個(gè)伸縮繩系統(tǒng)組成。與前代相比，第四代設(shè)計(jì)加入了力反饋功能。與觸覺反饋、溫度反饋等體感模擬不同，力反饋指的是通過限制用戶手指的移動(dòng)，來模擬手握虛擬物體時(shí)產(chǎn)生的阻力。這種原理類似于HaptX、Dexmo（岱仕科技）等產(chǎn)品。

Lucas表示：此前的原型設(shè)計(jì)根據(jù)細(xì)線拉長的距離來計(jì)算手勢(shì)，而為了模擬阻力，則需要限制手指的運(yùn)動(dòng)，比如用機(jī)械來限制細(xì)線可拉長的距離。于是，Prototype 4加入了無線電遙控伺服馬達(dá)（9g RC舵機(jī)），它支持程序控制，可以從不同程度限制細(xì)線，從而控制手指的移動(dòng)，模擬硬性物體帶來的阻力。這種設(shè)計(jì)的安全性也足夠好，伺服馬達(dá)的力度合適不傷害手指。

在定制線軸上固定螺絲釘，目的是和伺服馬達(dá)卡在一起，以控制細(xì)線拉出的長度。

伸縮線軸很便宜，常見的一些應(yīng)用場(chǎng)景如：連接鑰匙圈、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(shí)可以感受到線軸產(chǎn)生的阻力，這是里面的彈簧在起作用。正因如此，LucidGloves方案的整體成本比市面上的其他VR力反饋手套更低。

不過，LucidGloves在限制手指移動(dòng)時(shí)也不可避免的對(duì)手套本身的材質(zhì)產(chǎn)生拉扯。因?yàn)榇饲暗脑蛯⒃潭ㄔ趶椥允痔撞馁|(zhì)上，這使得伺服馬達(dá)無法精準(zhǔn)限制手指的移動(dòng)，彈性材料會(huì)讓細(xì)線產(chǎn)生額外的移動(dòng)，所以在模擬硬性物體的阻力時(shí)，體驗(yàn)感會(huì)比較松軟。

為了解決這一問題，Lucas用3D打印了部分硬性的手套底座結(jié)構(gòu)，特點(diǎn)是采用榫卯結(jié)構(gòu)來固定線軸系統(tǒng)，避免細(xì)線發(fā)生額外的移動(dòng)。同時(shí)為了增強(qiáng)手套的舒適感，又加入了泡棉內(nèi)層。

LucidGloves采用灰色手套設(shè)計(jì)，乍一看像是波巴·費(fèi)特的手套加上一些細(xì)線軸。

軟件方面，Lucas開發(fā)了一款名為OpenGloves的SteamVR驅(qū)動(dòng)軟件，其原理是根據(jù)VR游戲中各種3D物體的尺寸，來計(jì)算出可限制手指移動(dòng)的程度，而這將需要VR應(yīng)用支持OpenGloves驅(qū)動(dòng)，也就是說為這款軟件提供游戲內(nèi)的數(shù)據(jù)。

目前，LucidGloves的力反饋功能已經(jīng)兼容《半衰期：愛莉克斯》等多款SteamVR游戲，而五指追蹤功能也已經(jīng)兼容幾乎所有的SteamVR游戲。為了更精準(zhǔn)的定位，還可以配合VR手柄或Vive Tracker等定位模塊來使用。

而為了快速讓更多VR應(yīng)用支持OpenGloves，Lucas決定主動(dòng)為VR應(yīng)用開發(fā)mod，允許LucidGloves通過mod來接入VR應(yīng)用。通常，開發(fā)mod有兩種形式，如果官方?jīng)]有提供mod結(jié)構(gòu)，那么第三方可以從外部修改游戲源代碼，然后從外部代碼加載mod，如果官方提供了mod接口，那么開發(fā)者可以根據(jù)mod文檔來開發(fā)mod，并用游戲自帶的系統(tǒng)來加載。

也就是說，用戶可以通過下載特定VR游戲的mod來接入LucidGloves。

LucidGloves不僅可以模擬抓取物體的阻力，還可以模擬拉門把手、用手抓管子向上爬時(shí)的體感，或是感受建筑結(jié)構(gòu)。

未來，下一代Prototype 5還將繼續(xù)縮減體積（采用霍爾電流傳感器來追蹤手勢(shì)），并追蹤五指的左右移動(dòng)。未來Lucas計(jì)劃設(shè)計(jì)一種不需要3D打印的VR體感手套。目前，他也在探索溫度模擬、電刺激等其他體感。他還計(jì)劃開發(fā)低成本VR跑步機(jī)。

參考：

https://www.youtube.com/watch?v=ZTzn37Usa-U

https://github.com/LucidVR/lucidgloves

https://hackaday.io/project/178243-lucidgloves-vr-haptic-gloves-on-a-budget

本文來自微信公眾號(hào)“青亭網(wǎng)”（ID:qingtinwang），編輯：Esther，36氪經(jīng)授權(quán)發(fā)布。