說到VR系統(tǒng)，如果使用手套一樣的傳感器肯定不方便。我們希望傳感器能像皮膚一樣貼在身上。最近Science Advances發(fā)表一篇論文，談的正是這種技術(shù)。德國德累斯頓亥姆霍茲研究中心（Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf）的研究人員丹尼斯·馬卡洛夫（Denys Makarov）開發(fā)出一種磁敏電子皮膚，它具備定向感知能力。設(shè)備可以追蹤手部的細微動作，相當(dāng)精準。
在VR體驗中，有時會用手套追蹤動作，行動受到限制，新電子皮膚可以替代手套。有了電子皮膚，用戶可以用手勢與物理對象、AR應(yīng)用中的目標物互動。馬卡洛夫與他教導(dǎo)的博士生貝穆德斯（Gilbert Santiago Ca?ón Bermúdez）認為，除了游戲，新技術(shù)還可以用在軟件設(shè)計、企業(yè)、物理治療、安全等領(lǐng)域。
“不妨想像一下，如果你想按一個按鈕，這個按處在受限環(huán)境中，你觸碰不到。你肯定想用無觸摸的方式操縱按鈕。”馬卡洛夫說，“將磁場傳感器與永磁體結(jié)合就能做到。”
將皮膚貼在手上，就能追蹤相對于外磁場角的位置和動作。信息發(fā)送到計算機，動作以數(shù)字方式重建，轉(zhuǎn)化為功能或者命令。
團隊展示了電子皮膚的能力，他們讓用戶調(diào)暗電腦屏幕上的圖像，輸入鍵盤字符，完成任務(wù)時不需要真正碰觸任何東西。例如，用電子皮膚調(diào)暗燈光時，研究人員開發(fā)了一個塑料環(huán)，中間有永磁體，作為調(diào)暗燈泡的轉(zhuǎn)盤使用。用戶將一個傳感器放在手掌中，手放在轉(zhuǎn)盤上方，如果想調(diào)節(jié)燈泡，轉(zhuǎn)動手就行了，不需要碰觸。計算機與傳感器連接，將信息翻譯出來，在屏幕上調(diào)暗光源圖像。
然后是虛擬鍵盤。傳感器裝在腕帶上，另一只手的一根手指裝一個小磁體，裝在指尖。有4個鍵盤字符可以選擇，用戶只要將帶磁體的指尖放在腕帶上方就行了，不需要碰觸，腕上傳感器的4個不同區(qū)域分別代表不同的字符。
團隊將微型磁敏組件以一種很新奇的方式排列，制成傳感器。在VR領(lǐng)域，用磁場追蹤動作并不是什么新技術(shù)。Oculus與華盛頓大學(xué)的研究人員曾展示一種新傳感器，這種傳感器是一種指尖大小的磁傳感器，用于VR環(huán)境，系統(tǒng)叫作Finexus。還有一家名叫Ommo的創(chuàng)業(yè)公司也開發(fā)了一副手套，它用嵌入式磁傳感器追蹤手部動作。
馬卡洛夫說，這些設(shè)備都是根據(jù)傳統(tǒng)磁傳感器開發(fā)的，很笨重。他還說：“我們的設(shè)備不同，不會受到動作的限制，因為它擁有特殊的機械性能，很薄、極為柔韌。”
電子皮膚（或者叫人工皮膚）也不是新東西。之前早就出現(xiàn)過類似的產(chǎn)品，功能多樣，比如用來監(jiān)測健康環(huán)境、收集關(guān)鍵信號、感知溫度變化、制作更敏感的假肢。2015年，馬卡洛夫的團隊曾展示一種接近報警傳感器，它可以模擬觸摸。不過之前的系統(tǒng)無法對旋轉(zhuǎn)動作進行定向感知。
馬卡洛夫的原型產(chǎn)品將微型磁敏裝置植入電子皮膚，具備定向感知能力，這是一大突破。在虛擬對象與傳感器之間不需要直線光，如果用光學(xué)方法必須這樣做。
事實上，馬卡洛夫希望新系統(tǒng)能夠在醫(yī)療領(lǐng)域找到用武之地。例如，可以將傳感器裝在皮膚上，了解病人手術(shù)之后關(guān)節(jié)的復(fù)原情況。
不過現(xiàn)在的技術(shù)還不完美，要將永磁體裝進物體，然后才能改變環(huán)境的磁場，過程太麻煩，在日常生活中不實用。下一步馬卡洛夫的目標就是剔除永磁體，用地磁場來追蹤動作和位置。他說：“長久以來，我們的社區(qū)一直在期待這樣的技術(shù)出現(xiàn)，它是當(dāng)前研究的熱點。我們快要達成目標了。”細菌、昆蟲、鳥、鯊魚都能感知地磁場，用磁場判斷方向，導(dǎo)航。
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