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有介紹一種在AR會(huì)話(huà)中生成觸覺(jué)輸出序列的方法

（映維網(wǎng)Nweon?2022年07月18日）人類(lèi)主要是通過(guò)五種感官來(lái)感知世界。由于目前的大多數(shù)AR/VR體驗(yàn)大多是由視覺(jué)引導(dǎo)，所以在數(shù)字環(huán)境中進(jìn)行交互有時(shí)會(huì)出現(xiàn)感知差距。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，廠商一直在努力補(bǔ)全各種感官反饋。

以蘋(píng)果為例，這家公司正在針對(duì)iPhone和iPad等觸屏設(shè)備的AR交互優(yōu)化觸覺(jué)反饋。在名為“Generating tactile output sequences associated with an object”的專(zhuān)利申請(qǐng)中，團(tuán)隊(duì)就有介紹一種在AR會(huì)話(huà)中生成觸覺(jué)輸出序列的方法。

具體來(lái)說(shuō)，這種AR會(huì)話(huà)交互可以包括兩個(gè)方面：一是模擬虛擬對(duì)象，例如通過(guò)震動(dòng)來(lái)模擬定時(shí)器的滴答作響；二是指示AR平面的相對(duì)位置，通過(guò)響應(yīng)于攝像頭相對(duì)于一個(gè)或多個(gè)AR平面的朝向和移動(dòng)來(lái)調(diào)整觸屏設(shè)備的振幅，從而反映AR平面的相對(duì)位置。

圖1A示出了耦合到輸入/輸出子系統(tǒng)106中的觸覺(jué)反饋控制器161的觸覺(jué)輸出發(fā)生器。設(shè)備100可選地包括一個(gè)或多個(gè)觸覺(jué)輸出發(fā)生器167。

觸覺(jué)輸出發(fā)生器167可選地包括一個(gè)或多個(gè)電聲設(shè)備，例如揚(yáng)聲器或其他音頻組件和/或?qū)⒛芰哭D(zhuǎn)換為線(xiàn)性運(yùn)動(dòng)的機(jī)電設(shè)備，例如電機(jī)、螺線(xiàn)管、電活性聚合物、壓電致動(dòng)器、靜電致動(dòng)器、或其他觸覺(jué)輸出生成組件（例如將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為設(shè)備觸覺(jué)輸出的組件）。

接觸強(qiáng)度傳感器165從觸覺(jué)反饋模塊133接收觸覺(jué)反饋生成指令，并在設(shè)備100生成能夠由設(shè)備100用戶(hù)感測(cè)的觸覺(jué)輸出。在一個(gè)實(shí)施例中，至少一個(gè)觸覺(jué)輸出發(fā)生器傳感器位于設(shè)備100的背面，與位于設(shè)備100正面的觸控屏顯示器112相對(duì)。在一個(gè)實(shí)施例中，至少一個(gè)觸覺(jué)輸出生成器與觸敏表面并置或靠近觸敏表面，并且可選地通過(guò)垂直移動(dòng)觸敏表面或橫向移動(dòng)來(lái)生成觸覺(jué)輸出。

接觸模塊130選擇性地檢測(cè)與觸控屏112（與顯示控制器156一起）和其他觸敏設(shè)備的接觸。接觸模塊130從觸敏表面接收接觸數(shù)據(jù)。接觸模塊130包括各種軟件組件，并用于執(zhí)行與接觸檢測(cè)相關(guān)的各種操作，例如確定是否發(fā)生了接觸，確定接觸強(qiáng)度，確定觸點(diǎn)是否有移動(dòng)，跟蹤觸敏表面的移動(dòng)，并確定觸點(diǎn)是否已停止等等。

圖8R-8S示出了生成觸覺(jué)輸出804的電子設(shè)備500a，觸覺(jué)輸出804指示由電子設(shè)備500a生成的AR增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)內(nèi)容。在圖8R中，電子設(shè)備500a的攝像頭捕獲虛擬定時(shí)器832位于桌面的圖像。響應(yīng)于呈現(xiàn)虛擬定時(shí)器832的圖像，電子設(shè)備500a生成觸覺(jué)輸出。其中，觸覺(jué)輸出可以是一系列周期性離散觸覺(jué)脈沖，從而模擬虛擬定時(shí)器832的滴答聲。

在圖8S中，放置電子設(shè)備500a，以令虛擬定時(shí)器的位置不再位于電子設(shè)備500a攝像頭的視場(chǎng)中。所以在圖8S中，電子設(shè)備500a生成指示在電子設(shè)備500a攝像頭視場(chǎng)中捕獲的AR平面的觸覺(jué)輸出，而不是指示虛擬計(jì)時(shí)器的觸覺(jué)輸出。與指示虛擬計(jì)時(shí)器的觸覺(jué)輸出不同，這一次的觸覺(jué)輸出具有一個(gè)或多個(gè)特征的連續(xù)紋理，以指示在攝像頭視場(chǎng)捕獲的AR平面。

蘋(píng)果指出，通過(guò)觸覺(jué)反饋增強(qiáng)與設(shè)備的交互可以減少用戶(hù)執(zhí)行操作所需的時(shí)間，從而減少設(shè)備的功耗并增加續(xù)航。

圖10A-10B示出了產(chǎn)生觸覺(jué)輸出的電子設(shè)備500。其中，觸覺(jué)輸出指示電子設(shè)備500的攝像頭朝向地板1004，而地板1004是電子設(shè)備500生成的AR內(nèi)容中的一個(gè)平面。

在圖10A中，電子設(shè)備500的攝像頭朝向地板1004的左側(cè)。響應(yīng)于電子設(shè)備500的攝像頭朝向地板1004，電子設(shè)備500生成具有指示地板1004的頻率的觸覺(jué)輸出1002。觸覺(jué)輸出1002是連續(xù)紋理觸覺(jué)輸出。

在一個(gè)實(shí)施例中，電子設(shè)備500僅在電子設(shè)備500移動(dòng)時(shí)生成觸覺(jué)輸出，而在其他實(shí)施例中，無(wú)論電子設(shè)備500是否移動(dòng)，電子設(shè)備500都生成觸覺(jué)輸出。

在圖10B中，電子設(shè)備500的攝像機(jī)朝向地板1004的右側(cè)。響應(yīng)于電子設(shè)備500的攝像頭方向，電子設(shè)備500減小觸覺(jué)輸出1002的幅度，以指示與圖10A中的指向相比，電子設(shè)備500這時(shí)的指向部分更遠(yuǎn)離電子設(shè)備500。

在圖10C中，電子設(shè)備500的攝像頭朝向桌面1006。響應(yīng)于電子設(shè)備500的攝像頭方向，電子設(shè)備500生成觸覺(jué)輸出1002。觸覺(jué)輸出1002是具有指示桌面1006頻率的連續(xù)紋理觸覺(jué)輸出。

在圖10D中，電子設(shè)備500的攝像頭朝向桌面1006的邊緣。響應(yīng)于電子設(shè)備500的攝像頭方向，電子設(shè)備500生成一個(gè)或多個(gè)指示桌面1006邊緣的離散觸覺(jué)輸出1002。

在圖10E-10F，由電子設(shè)備500生成的觸覺(jué)輸出1002的幅度隨著電子設(shè)備500攝像頭在桌面1006移動(dòng)的速度變化而變化。

在圖10E中，電子設(shè)備500的攝像頭相對(duì)于桌面1006以相對(duì)較低的速度移動(dòng)。響應(yīng)于電子設(shè)備500攝像頭的方向和速度，電子設(shè)備500生成觸覺(jué)輸出序列1002。其中，觸覺(jué)輸出序列1002是具有指示攝像頭速度的幅度或強(qiáng)度的連續(xù)紋理觸覺(jué)輸出。

在圖10F中，電子設(shè)備500的攝像頭相對(duì)于桌面1006以相對(duì)較高的速度移動(dòng)。響應(yīng)于電子設(shè)備500的攝像頭方向和速度，電子設(shè)備500生成觸覺(jué)輸出序列1002。其中，觸覺(jué)輸出序列1002是具有指示攝像頭速度的幅度或強(qiáng)度的連續(xù)紋理觸覺(jué)輸出，并且幅度高于圖10E所示。

圖10G-10H示出了電子設(shè)備500生成觸覺(jué)輸出序列1002，其幅度指示攝像頭和桌面1006位置之間的距離。由于攝像頭指向位置指示AR平面更遠(yuǎn)，所以圖10H中的觸覺(jué)輸出1002具有小于圖10G觸覺(jué)輸出1002的幅度。

在圖10I中，電子設(shè)備500的攝像頭朝向位于桌面1006之上的織物1008。電子設(shè)備500識(shí)別出織物1008具有與桌面1006不同的紋理。作為響應(yīng)，電子設(shè)備500生成觸覺(jué)更清晰的輸出序列1002。

圖11A-11C是上述實(shí)施例生成觸覺(jué)輸出的方法1100流程圖。其中，攝像頭捕捉攝像頭朝向位置的圖像。激光發(fā)生器在激光發(fā)生器朝向的空間位置生成激光點(diǎn)。觸覺(jué)輸出標(biāo)準(zhǔn)可選地包括在電子設(shè)備操作觸覺(jué)輸出AR應(yīng)用時(shí)滿(mǎn)足的標(biāo)準(zhǔn)。觸覺(jué)輸出標(biāo)準(zhǔn)可選地包括當(dāng)電子設(shè)備在環(huán)境中識(shí)別出的對(duì)象平面。

響應(yīng)于確定滿(mǎn)足一個(gè)或多個(gè)觸覺(jué)輸出標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)確定攝像頭朝向環(huán)境中對(duì)象的第一平面1004（例如桌子），電子設(shè)備500在電子設(shè)備生第一觸覺(jué)輸出1002（例如振動(dòng)），所述第一觸覺(jué)輸出1002具有第一特性（例如強(qiáng)度、紋理和持續(xù)時(shí)間等）的第一值。

在一個(gè)實(shí)施例中，電子設(shè)備將第一觸覺(jué)輸出紋理與第一平面相關(guān)聯(lián)，并根據(jù)攝像頭朝向第一平面的確定生成具有第一觸覺(jué)輸出紋理的觸覺(jué)輸出。

響應(yīng)于確定滿(mǎn)足一個(gè)或多個(gè)觸覺(jué)輸出標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)確定攝像頭朝向環(huán)境中對(duì)象的第二平面1006，電子設(shè)備500在電子設(shè)備生成具有第一特性的第二值的第二觸覺(jué)輸出1002。例如，當(dāng)攝像頭朝向離攝像頭較近的平面時(shí)，電子設(shè)備產(chǎn)生高頻觸覺(jué)輸出，而當(dāng)攝像頭朝向離攝像頭較遠(yuǎn)的平面時(shí)，電子設(shè)備產(chǎn)生低頻觸覺(jué)輸出。

蘋(píng)果指出，響應(yīng)于電子設(shè)備攝像頭朝向哪個(gè)平面的變化而改變觸覺(jué)輸出特性的方式允許電子設(shè)備確認(rèn)攝像頭朝向哪個(gè)平面，并使用觸覺(jué)輸出來(lái)傳遞關(guān)于所述平面的信息，這簡(jiǎn)化了用戶(hù)和電子設(shè)備之間的交互，并增強(qiáng)了電子設(shè)備的可操作性，例如減少無(wú)意中將攝像頭朝向與預(yù)期平面不同的平面的用戶(hù)錯(cuò)誤。

另外，這可以令用戶(hù)更快、更高效地使用電子設(shè)備，而無(wú)需使用電子設(shè)備的顯示設(shè)備或用戶(hù)的觸摸屏輸入，從而減少了用電量并提高了電子設(shè)備的續(xù)航。

相關(guān)專(zhuān)利：Apple Patent | Generating tactile output sequences associated with an object

名為“Generating tactile output sequences associated with an object”的蘋(píng)果專(zhuān)利申請(qǐng)最初在2020年4月提交，并在日前由美國(guó)專(zhuān)利商標(biāo)局公布。

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