发表重点: 我们设计了一种错觉技术,通过操纵扩增实境(AR)中虚拟对象的变形方式,无需接触即可呈现柔软度和黏性等触觉品质。 此方法无需控制器或触觉回馈设备等专用设备,而是结合PC或智能型手机相机捕捉的手部动作与显示输出,以创造质感错觉。 这项技术有助于实现一种新的沟通方式,让用户能够利用PC和智能型手机向远程传达物体的质感。 日本电信电话株式会社(总部:东京都千代田区;代表取缔役社长:岛田明;以下简称「NTT」)设计了一种错觉技术,通过在扩增实境环境中,利用随手部动作变形的虚拟对象,无需接触即可传达柔软度和黏性等触觉品质。 本研究表明,按压物体时的空间变形范围会影响柔软度的感知,而伴随手指移动的物体伸长长度则决定了黏性的感知。传统上需要鼠标或控制器等设备,但本方法结合了相机捕捉的手部动作和显示输出,通过控制变形参数(空间变形范围和伸长长度),实现了虚拟物体的操纵和质感呈现。这使得无需专用设备即可将质感传输到远程,预计将应用于电子商务(*1)和远程通信。 部分研究成果已发表于《IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics》[1],并预计于2026年5月20日起举办的「通信科学基础研究所开放日2026」(*)上进行示范展示。 (*)通信科学基础研究所开放日2026 https://www.kecl.ntt.co.jp/openhouse/2026/ 图1. 本研究发现概述及其涟漪效应。 (a) 发现概述:1. 在柔软度错觉技术中,用户用自己的手指捏合屏幕上显示的虚拟对象。通过在捏合时调整按压量和空间变形范围来呈现变形,可以控制柔软度的品质。2. 在黏性错觉技术中,用户分开屏幕上显示的拇指和食指。通过拉伸手指之间显示的虚拟对象,并在某个点撕裂,可以控制黏性的品质。 (b) 涟漪效应说明图:基于此错觉技术,目标是共享质感并提升体验。未来预计将应用于电子商务网站的产品质感呈现、远程通信以及教育和娱乐领域。 1. 背景 近年来,随着虚拟实境(VR)和扩增实境(AR)技术的发展,远程体验共享和在线产品展示已变得广泛。然而,柔软度和黏性等触觉品质,传统上很难在没有触觉回馈设备等专用设备的情况下充分呈现。因此,在在线购物等情况下,难以直观地掌握产品质感,使得购买决策变得困难。 另一方面,众所周知,人类仅凭视觉信息即可感知物体的柔软度和重量等品质,因此利用视觉进行非接触式质感呈现的可能性引起了关注。到目前为止,已有研究表明,按压深度等视觉线索会影响柔软度的感知,但尚未充分阐明哪些视觉信息系统地定义了质感感知。 因此,本研究的目的是着重于虚拟物体的变形,并阐明用于非接触式传达柔软度和黏性等触觉品质的视觉参数。 2. 技术要点 ① 柔软度:通过控制空间变形范围来表达 在本研究中,我们通过控制按压虚拟物体时的空间变形范围(变形扩散的方式)来操纵柔软度的感知(参见图1(a),柔软度错觉技术)。实验表明,柔软度的感知随空间变形范围而变化,并且在特定范围内感受到最剧烈的柔软度。通过将此空间变形范围应用为虚拟空间中物体变形的参数,即可仅使用视觉信息实现非接触式柔软度呈现。 ② 黏性:通过控制物体的伸长(撕裂距离)来表达 我们通过控制随手指移动而变形的虚拟物体的伸长长度(撕裂距离)来操纵黏性的感知(参见图1(a),黏性错觉技术)。实验表明,物体伸长越长,感知到的黏性越强。这实现了传统上难以实现的非接触式黏性视觉呈现。 ③ 根据手部动作即时控制质感 根据相机捕捉的手部动作,即时控制这些变形参数。