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Cynthia Hipwell博士站在一张手与触摸屏交互的图像前。
辛西娅·希韦尔博士领导的团队致力于更好地定义手指与设备的相互作用,希望能够帮助进一步发展技术,超越对触摸的感知和反应。|图片:德州农工工程

下次你买新沙发时,你可能永远都不需要离开旧沙发去感受新材料的质地。

辛西娅·希普威尔医生,小奥斯卡·s·怀亚特。德克萨斯农工大学机械工程系J. Mike Walker 66年的二级讲座教授,正在领导一个团队,致力于更好地定义手指与设备的相互作用,希望能够帮助进一步发展超越传感和对触摸做出反应的技术。

该团队的研究最近发表了,并登上了杂志的封面先进材料

进一步发展这种人机界面的最终目标是让触摸设备能够模拟物理物体的感觉,从而为用户提供更丰富的基于触摸的体验。Hipwell分享了一些可能实现的例子,从更具沉浸感的虚拟现实平台,到类似于汽车仪表板上的触觉显示界面,再到虚拟购物体验,让用户在购买之前感受材料的质地。

Hipwell说:“这可以让你真正感受到屏幕上的纹理、按钮、幻灯片和旋钮。”“它可以用于基于触摸屏的交互式显示器,但一个终极目标肯定是能够将触摸带入购物,这样你就可以在网上购物时感受到面料和其他产品的质地。”

Hipwell解释说,从本质上讲,当前触摸屏技术中的“触摸”更多的是为了屏幕而不是用户的利益。随着越来越复杂的触觉技术的出现和完善,用户和设备之间的关系可以变得更加互惠。

触摸触屏设备时产生的力的艺术表现。
Hipwell的团队正在研究手指如何与纳米级设备相互作用。|图片:由Cynthia Hipwell博士提供

她补充说,触觉作为一种感官输入的加入,最终将丰富虚拟环境,减轻目前由音频和视觉带来的交流负担。

Hipwell表示:“当我们着眼于虚拟体验时,它们现在主要是音频和视觉,我们可能会遇到音频和视觉过载。“能够将触摸引入人机界面可以带来更大的功能,更现实,并可以减少这种过载。触觉效果可以用来吸引你的注意力,让你更容易找到一些东西,或者用更低的认知负荷更容易完成一些事情。”

Hipwell和她的团队正在通过观察用户手指和设备之间的界面的多物理场(涉及同时发生的多个物理场的耦合过程或系统)来进行研究。这个界面非常复杂,并且会随着不同的用户和环境条件而变化。

Hipwell说:“我们正在研究电润湿效应(由外加电场产生的力)、静电效应、手指特性的变化、设备的材料特性和表面几何形状、接触力学、流体运动、电荷传输——实际上,界面中发生的一切,以了解如何将设备设计得更可靠、性能更高。”“最终,我们的目标是创建预测模型,而不是让设计师创造出对用户和环境变化具有最大触觉效果和最小灵敏度的设备。”

Hipwell说,随着这项技术的研究和开发不断进步,她预计消费者将在未来几年开始看到早期元素应用到普通设备中,一些早期产品已经在开发中。

Hipwell说:“我认为它的早期元素肯定会在未来五年内出现。”“然后,就只剩下技术成熟的问题,以及它有多先进、有多现实、有多广泛的问题了。”

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