月度归档： 2019 年 12 月

美国空军希望尝试VR/AR 但受限于“中国制造”？

美国空军希望进军在商业市场蓬勃发展的的增强现实和虚拟现实技术领域，但他们遇到了一个问题：许多产品都有来自中国的部件，限制了它们被美军用于作战环境中的能力。

“我们可以使用不是中国制造的AR（增强现实）解决方案吗？我认为这对我们不利。”空军作战训练基础设施部门主管Gerard Ryan上周二在跨军种/行业培训、模拟和教育会议的小组讨论中说。

“我认为安全政策方面不会通过。虽然有些讽刺，但这是事实。如果我们要使用游戏引擎，我们要确保它不是我们不喜欢的国家开发的。”他补充道。

美国空军正在通过Pilot Training Next（简称PTN）计划接触虚拟现实技术，该计划旨在使飞行员更快、更经济地进行基本飞行员培训。虽然PTN计划目前被认为是一项实验，在限定的时间内只有少数飞行员参加，但美国空军已经表明，它可以通过HTC Vive虚拟现实头显和飞行模拟软件来补充在T-6教练机上进行的真实的飞行训练，来将现有训练时间缩短数月。

像飞行员基础训练这样非机密的环境是美国空军使用当前市场上增强显示和虚拟现实设备的理想场所。但是对于战斗机和轰炸机飞行员，或任何处理加密信息的操作员都将使用的设备，美国空军必须确保该设备的任何部件都不是中国制造的，或者没有任何其他国家的实体可以插入用于数据收集的技术。

美国空军已经开始与供应商谈论其担忧，Ryan说。他们希望这些公司可以检查其供应链，不再购买中国的零件。

“我已经与一些行业人士进行了交谈。一家较小的公司表示，他们找到了一套美国制造的头显。我当时的反应就是：“太好了，你是第一个这样告诉我的人。也是到目前为止唯一的一个。”

另一个挑战是在可能限制蓝牙和Wi-Fi使用的机密环境中连接商业设备。

“我已经与一家找到了解决方案的公司进行了交谈。他们有一台背包电脑。因此，它是直接连接到头显的，”Ryan说。“不幸的是，这样做可能更昂贵。要找到零件可能更具挑战性。”

美国空军空战司令部作战副主任David Nyikos说，当将增强现实或虚拟现实系统进入加密环境时，它们可能不够灵活，无法快速重新配置以适应不同的训练场景。

“AR/VR非常酷，”他在座谈会上说。“但是现在你需要它进一步发展，需要对其进行重新编程，以适应我们想要进行的任何任务演练。比如，或许今晚你就会和来自空军特种作战司令部（AFSOC）的人员一起训练，或者与一些挪威特种部队（SOF）人员一起训练，又或者与一些阿富汗人一起训练。但我们现在还没有这种系统。”

最初发布于2019年12月13日

原文链接：https://www.defensenews.com/digital-show-dailies/itsec/2019/12/06/wanted-virtual-reality-headsets-that-arent-made-in-china/

科学美国人：新的虚拟现实触感贴片可实现远距离“触摸”

添加触感可以使虚拟现实体验更真实，John A.Rogers的团队开发了轻巧灵活的触感贴片，可将触感直接传递给皮肤，兼具轻薄和节能特性。

一个女人坐在电脑前，与她的小儿子视频聊天，同时她轻轻地在另一个屏幕上轻拍了一个界面。作为响应，孩子背上的无线贴片以与母亲手指相匹配的模式振动，从而使他“感觉”到她的真实的触摸。

这种新的贴片是一种触觉设备，是一种可以远程传递触觉信号的技术。一个常见的例子是游戏控制器，当玩家的虚拟形象受到打击时会振动。一些研究人员认为，此类界面的更高级的、可穿戴的版本将成为使虚拟现实和增强现实体验更加真实的关键。“如果你了解一下当今的VR和AR，你会发现它主要由听觉和视觉通道组成感官体验的主要基础，”美国伊利诺伊州西北大学的物理化学家和材料科学家John A.Rogers说，他的团队帮助开发了新的触觉贴片。“但是我们认为，皮肤本身（触摸感）可以从质量上提升您通过VR可以实现的体验，而音频和视频则无法实现这种提升。”

科学家，技术公司和技术极客们已经试验了可穿戴的触觉设备，通常是配备振动电机的背心或手套。但是，其中很多都需要通过电线来连接沉重的电池组。由于它们的重量，大多数都必须宽松地附着在身体上，而不是牢固地粘附在皮肤上。因此，Rogers和他的同事们开发了仅几毫米厚的振动盘，该振动盘的电量消耗很小。这些执行器（用于使系统运动的设备的术语）需要的电量非常少，因此可以通过NFC近场通信（一种传递少量电量的无线方法）来供电，该方法通常用于开门的ID卡。

“机械执行器所需的电力通常是在移动应用中真正大量、可扩展地使用这些技术的限制因素，”德国萨尔大学的计算机科学家Jürgen Steimle说，他并没有参与新的贴片项目。研究人员“指出，单个执行器所需的功率不到2毫瓦，比以前的设备通常通常所需的功率少了一个数量级。…在我看来，这是一个逐步的改变，因为它允许我们将创造出新型的移动设备，这些设备可以使用电池高效地驱动，或者甚至可以像Rogers团队一样使用无线供电。”

产品看起来就像轻巧柔软的织物状材料补丁，可以像潜水衣一样弯曲和扭曲，并在穿着者的身体移动时保持与穿着者皮肤的直接接触。它由夹在保护性硅胶片之间的电子薄层组成。一层包含为设备供电的NFC技术。这可以激活另一层：执行器阵列，每个执行器都可以单独激活，并调整到不同的振动频率以传递更强或更弱的感觉。这堆比鼠标垫稍薄的电子设备最终形成了粘在皮肤上的贴片。该设备在最近出版的《自然》杂志上有描述。

Rogers指出，该技术的一些要素已经存在于其他设备中，但是他说，他的团队开发的的贴片以一种新的方式将它们结合在一起。“小型执行器、无线控制策略、轻薄，灵活，柔软的结构、与皮肤的柔软，温和的接触、无需电池的操作-这是我们过去从未报道过的一系列技术特性的集合，”他说。“当您将它们全部组合在一起时，最终会得到一个完全不同类型的平台，我认为它将成为一个真正强大的起点，最终您可能拥有具备1000个执行器的全身套装，它们都是同时受到控制，并具有人们实际要使用的尺寸。”

Steimle指出，其他团队已经开发出了更薄的执行器，但是使用了不同的刺激皮肤的方法。物理振动的模块“往往笨重，坚硬，且耗电量大，因为你需要实现机械运动，”他说。“有机械运动的配合，当然能出色地起作用。”

到目前为止，研究人员已经测试了各种形状和大小的贴片原型，以适应身体的各个部位。例如，圆形的贴片放在手背上，而X形的贴片放在背部。在一个演示中，一家人在视频聊天时使用该贴片体验了远程触摸。在另一例演示中，一名下肢截肢者用假肢抓住了一杯啤酒。每个指尖均配备有传感器，该传感器与上臂的贴片进行通信，从而提供有关其机械臂所握住的物体的触觉信息。最终，一个测试对象在玩战斗类游戏时佩戴了多个触觉贴片，因此游戏中化身的四肢所受到的虚拟打击可以传输到他的真实身体的相应部位。

尽管Rogers和他的同事们已经建立了一家新兴公司来潜在地将其设备商业化，但他们说，这并不是他们继续研究的重点。Rogers说，在不久的将来，他们希望可以使贴片更轻、更薄、更灵活。他们还在试验其灵敏度：由于可以调节执行器，使其在皮肤或多或少可以感知到的频率下振动，因此从理论上讲它们可以传递更强或更弱的触感（尽管这将需要更精密的系统来输入信号，可以区分轻柔的抚摸和较粗暴的推动）。Rogers认为，未来版本的触觉贴片可能会产生更多类型的感觉。除了在皮肤上垂直的接触外，它还可以传递缠绕运动或温度变化。

“我认为这项技术的应用空间十分广泛，而且很明显，我们需要这种类型的触觉输出，”Steimle说。他指出，最常见的商用触觉设备是智能手机，它只有两种模式：振动或不振动。“当然，这不是很有说服力，这实际上并没有为我们人类以及我们如何触摸，如何感觉，如何感知周围的世界起到什么帮助，”他说道。“任何有助于我们改善触觉通道、触觉通道的表达能力的东西，都将有助于我们将来实现更高级的计算接口。”

最初发布于2019年11月25日

原文链接：https://www.scientificamerican.com/article/new-virtual-reality-interface-enables-touch-across-long-distances/