VR + 肌电传感，能在虚拟世界里体验到「拳拳到肉」？

编者注：现如今大部分都在用手柄和手套来模拟 VR 场景下人的「手」，可我们也能看到类似 Leap Montion 这种通过摄像头直接对手指进行标定和模拟的传感器，可是他们终究有个硬伤——缺乏力反馈。

力反馈作为 VR 中的沉浸式体验十分重要，但是现在并没有哪一款设备能够达到这种效果，今天大朋 VR 公司向90赫兹投稿了一篇文章，我们不妨看看它们的想法。

手势交互是一个「古老」的课题，即便 VR 在今天也是旧调新弹，但前者的研究历史要更漫长。Thalmic Labs 公司的创始人斯蒂芬表示：「我们相信这项技术能够扩展我们的能力，使我们利用自然的动作来直观地控制数字世界。」

Kinect 类交互设备满足了运动轨迹的抓取和反馈，但这类设备是基于计算机图形学理论，即便 VR 为它们提供了更广阔的想象力，人体动作输出与效果反馈之间的巨大落差，只会让体验者更加难受。（在虚拟世界握住物体，手里不会有充盈感）

力反馈该如何实现？

OYMotion 公司将目光瞄向生物电学对手势交互的优化能力。人体的动作由骨骼和肌肉配合产生，肌肉的两端肌腱附着在骨骼上，中间是肌肉纤维，神经系统发送到肌肉的控制信号最终的表现是一种电流，当肌肉纤维受到电流刺激时，产生收缩，通过肌腱带动骨骼，最终产生动作。起到关键作用的这种电流被称为肌电信号 EMG。

EMG 刺激肌腹肌肉纤维，带动肌腱牵动骨骼产生动作（示意图）

肌电信号和动作间有直接关系。手部动作的控制信号，在手臂位置可以通过生物传感器捕获。OYMotion 基于这个原理，研发了 gForce 手势环，另外，OYMotion 正和国内 VR 硬件开发商大朋 VR 联合，将把这个肌电传感技术纳入到虚拟现实设备系统中。

OYMotion CEO 介绍，在 gForce 手势环的实施中，OYMotion 将多个自主研发的肌电传感器做成环状小装置，佩戴在手臂上，以此截获手臂内多个肌肉群的肌电信号，经过一系列的信号处理，结合基于机器学习基础的模式识别算法，实现手势动作的区分，最终应用于 VR/AR 下的人机交互。手臂的姿态，例如是垂下或者是抬起，往左指或者是往右指，则通过九轴运动传感器加上姿态融合算法实现跟踪。

德国哈索普列特纳研究所 HCI（Human-Computer Interaction 人机互动）实验室也开发了一款 VR 交互设备 Impacto。玩家可以把它佩戴在手臂上体验 VR 拳击游戏，而且这个过程不会你因为屡屡战败而受到任何伤害。项目负责人 PedroLopes 提到，Impacto 结合了触觉反馈（hapticfeedback）和肌肉电刺激（EMS：ElectricalMuscle Stimulation）精确模拟实际感觉。

相比起来，Impacto 略显笨重，而且一时半会儿应该是拿不出量产计划，这一点不如 OYMotion 的手势环更有市场诱惑力。

在虚拟世界里实现「拳拳到肉」

VR 追求的沉浸感除了手势识别，另一个比较重要的部分是「我们能否在虚拟世界里自由位移」，在移动 VR 的大趋势下，这一点尤为重要。大朋 VR 研发负责人表示，gForce 手势环解锁了用户在虚拟世界里的手部动作，它将和 M-Polaris 定位系统共同组成更加完备的 VR 硬件生态系统，体验者真正能在虚拟世界里，走动，跑跳，实现更多有触感的动作。　

M-Polaris 是大朋 VR 于前日公布的移动 VR 空间定位系统，采用主动光学定位技术，利用多目摄像头技术获取空间信息，配合主动发光的红外 LED 标记点，实现光线环境复杂情况下排除其他光线干扰的定位。gForce 手势环目前已经有工程版本，据 OYMotion 负责人介绍，成熟量产的时间大概在今年 Q4，大朋 VR 技术团队已经和 OYMotion 研发部门进行联合技术攻关，也许在虚拟世界里来一场拳击赛，只是时间问题了。

M-polaris 移动 VR 空间定位系统

交互功能在 VR 的概念里占据很大的比例，与感官上的沉浸感同等重要。我们从来没有停止过对人类与智能终端交互行为的研究，无论是键鼠时代，还是触屏时代，手势交互是继鼠标、键盘和触屏之后新的人机交互方式。手势交流是与生俱来的本能，在学会语言和文字之前，人类已经能用肢体语言互相交流。

肢体动作能最直接的满足我们改变环境的想法，同样，它也能最直接的满足我们对虚拟世界的想象。在视觉上，可以通过光和美术技巧来体现「拳拳到肉」的感觉，但在 VR 概念里，追求高度沉浸，就必须是真正的「拳拳到肉」。