文/VR陀螺
要獲得最真實、最沉浸的VR體驗,五感的還原尤其重要,尤其是觸覺。正如《頭號玩家》中的觸感手套和X1套裝一樣,完全還原虛擬世界中的觸感。目前來看,要達到電影中的級別還有些遙遠,但市場上的一些能夠帶來力反饋的外設(shè)裝置已經(jīng)能還原部分體驗。Dexta Robotics公司的Dexmo VR數(shù)據(jù)手套就是如此。
這款數(shù)據(jù)手套外形看起來就像酷炫的機械手,可以提供“instant force feedback” (即時力反饋),根據(jù)虛擬物品的形狀以及軟硬不同,使得每個手指都能感到不同程度的觸發(fā)力。
今日,研發(fā)了這款手套的Dexta Robotics宣布獲得由磐谷創(chuàng)投領(lǐng)頭,欣旺達跟投等數(shù)千萬元天使輪融資,借此機會,VR陀螺也采訪到其CEO谷逍馳,介紹了這款手套的應(yīng)用場景。
所謂的力反饋手套Dexmo VR是?
Dexta Robotics成立于2014年,主要成員來自英國劍橋大學(xué)、美國加州大學(xué)、UIUC、RHIT、中國清華大學(xué)等高等學(xué)府,其中還有一名來自劍橋大學(xué)的人機交互實驗室的教授。
其實早在去年的一次行業(yè)活動上,陀螺君就曾經(jīng)體驗到這款Dexmo手套,其酷炫的外形也讓多人駐足,爭相排隊體驗。
尤記得當時體驗了幾個Demo,抓方塊、球體和小黃鴨。在穿戴上手套后,必須先進行校準,將個人手部的信息錄入到PC中,然后PC中會生成相應(yīng)的手部模型。
三個Demo代表了三種不同的形狀、材質(zhì),比如在抓小黃鴨時,會模擬出其彈性,在不同的力道下會獲得不同的反彈作用力。而方塊則故意被設(shè)置成有凸起部分,當我在虛擬環(huán)境中想要捏緊物體時,會受到手套對各個手指運動的制約,觸到虛擬物體部分就無法再繼續(xù)攥緊,仿佛真的捏著一塊硬邦邦的方塊。
據(jù)介紹,Dexmo是一款專門用于VR中交互的無線數(shù)據(jù)手套,具有輕便性和可變力反饋的核心功能。它可以根據(jù)虛擬物品的形狀以及軟硬不同,使得每個手指都能感到不同程度的觸發(fā)力,以及感知到物體的形狀,并且實現(xiàn)了無線連接。
當用戶的虛擬化身遇到一個虛擬物體時,可通過Dexmo的“dynamic grasping-handling”(動態(tài)握持處理)算法來感受到虛擬物體的物理性質(zhì),而這個軟件會向用戶提供各種類型的力反饋。實際上,這個裝置會向手指提供反作用力,使得虛擬物體可以提供一種“反推”的感覺,就如同在抓握真實的物體一樣。
“借助Dexmo,你可以感受到虛擬物體的大小、形狀、以及硬度。你可以觸摸到數(shù)字世界?!?
Dexmo與PC通過2.4G無線模塊進行通信,使用其自定的通訊協(xié)議進行數(shù)據(jù)壓縮和校驗,確保傳輸?shù)乃俣群头€(wěn)定性。通訊延時在5-20ms,算上電機響應(yīng)延時,圖像渲染延時等等,復(fù)合延時一般在50ms以下,用戶已經(jīng)不太能夠感覺到延遲。
在續(xù)航上,據(jù)稱目前最多可以做到4小時的使用時間,設(shè)備還在持續(xù)改進中。
從開始研發(fā)到這一步經(jīng)歷了3年,產(chǎn)品也迭代了幾十次, Dexmo從2017年開始正式對外銷售開發(fā)者版Dexmo Development Kit 1,截止到目前已經(jīng)完成五個批次的量產(chǎn),期間還獲得了2017年Reddot紅點產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計獎以及2018年iF產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計獎。
在量產(chǎn)的過程中不斷完善關(guān)鍵技術(shù)的生產(chǎn)工藝,例如微型舵機的設(shè)計生產(chǎn),高效可行性驗證,順滑的電機控制算法等等。為了更好的把控產(chǎn)品質(zhì)量,谷逍馳甚至個人入股其產(chǎn)品的代工廠,全盤監(jiān)督產(chǎn)品從設(shè)計到生產(chǎn)的全過程。
至于為什么會選擇做這樣的外設(shè),谷逍馳提到:“我們相信自己正在做的事情對行業(yè)來說是有重大推進作用的,因為頭顯+力反饋手套可以實現(xiàn)最真實的三維環(huán)境仿真。”
定位高端,拿下行業(yè)大客戶
既然是一款外設(shè)產(chǎn)品,那么明確的產(chǎn)品定位很重要。在谷逍遙馳看來,目前其還是主要定位比較高端的市場。
據(jù)稱,目前客戶還是企業(yè)和研究機構(gòu)居多,主要客戶群體還是企業(yè)和高校,海外客戶囊括NASA JPL噴氣動力實驗室,休斯頓宇航中心,Toyota,Boston Dynamics,Microsoft,Google,Sony等,國內(nèi)包括中國航天員科研訓(xùn)練中心,國家電網(wǎng),核電站,中石油等;科研機構(gòu)客戶有MIT media lab,Cambridge Engineering Department等知名高校研究院。
“由于這些人群對價格不敏感,但是渴求新技術(shù)和更好的體驗,這對我們的售后要求和軟件服務(wù)要求會特別的高。對于這些群體我們?nèi)匀粫3忠回灥母哔|(zhì)量產(chǎn)品,優(yōu)質(zhì)服務(wù)和高價商品的策略。”
但對于一些從研究所走出來的已經(jīng)落地的應(yīng)用,例如線下體驗館,小區(qū)域VR作業(yè)仿真等對Dexmo有更高需求量的場景,Dexta Robotics也會推出企業(yè)版本的Dexmo,價格相對研究版本會下調(diào)。
“Dexmo作為一個從來沒有人做過的微型機器人系統(tǒng),在產(chǎn)品生產(chǎn)的過程中需要攻克無數(shù)的困難?!惫儒旭Y表示,“除了產(chǎn)品本身的提升以外,我們通過分析數(shù)批量產(chǎn)產(chǎn)品中所產(chǎn)生的問題對生產(chǎn)工藝進行了全局的優(yōu)化,建立起了針對力反饋外骨骼這項技術(shù)的Technology Know-How。市面上有一些仿造Dexmo的產(chǎn)品,雖然有著相似的外觀,但是軟件和生產(chǎn)這兩道坎比外形要難過的多?!?
但從目前的體驗來看,Dexmo這款產(chǎn)品想要達到《頭號玩家》中的表現(xiàn)還顯得不夠。因此,Dexta Robotics也一直在技術(shù)上進行迭代和優(yōu)化的工作。
近期就在硬件方面,Dexmo完善了柔性舵機的生產(chǎn)加工工藝,在更小體積內(nèi)設(shè)計生產(chǎn)了更大扭矩且仍然順滑的舵機。軟件方面,自從2017年底微軟對眾多OEM廠商合作推出inside out tracking的頭顯, 快迅速實現(xiàn)了對Windows MR頭顯全系列頭顯的軟件兼容。同時在穿戴舒適性上做了很大的改進,針對不同的手型推出了可調(diào)節(jié)的手指綁帶,在提升人體工學(xué)上做出了很多嘗試。
Dexmo具體如何應(yīng)用?
在產(chǎn)品的是實際應(yīng)用上,谷逍馳為我們列舉了很多實例來進行說明。
以核電站為例,他們先用VR搭建一個完全仿真的虛擬環(huán)境,模擬一些特殊場景,如核能源泄露發(fā)生時的情況。然后接受測試或訓(xùn)練的員工佩戴VR頭顯和Dexmo在這樣的險情下進行虛擬操作,應(yīng)該先關(guān)閉哪個閥門,按下哪些按鍵等等。這些精細的動作只有帶有力反饋的手套可以做到,手柄無法模擬手指的精細動作,而一般的數(shù)據(jù)手套又會穿透虛擬物體,僅僅是讓用戶能看到自己的手,卻無法真實的和虛擬世界進行交互,沉浸感大打折扣。以往這些教學(xué)測試場景較多都是視頻,文檔等單方面的信息傳遞,在有了VR之后不光可以更擬真的渲染場景,也可以從場景中收集用戶反饋,并對其行為進行打分以及糾正,效果是遠遠好于傳統(tǒng)的培訓(xùn)的。
還有一部分用戶使用Dexmo進行機器人靈巧手或者機械臂的控制。
“比如Boston Dynamics的合作研究機構(gòu)ihmc就曾經(jīng)聯(lián)系過我們問詢過如何使用Dexmo控制人形機器人Atlas的手部。相似的日本的Toyota也購買過我們的設(shè)備對他們的人形機器人的靈巧手進行遙操控。美國NASA的休斯頓宇航中心曾想用Dexmo進行太空艙外機器人精細操作的控制,由宇航員在艙內(nèi)控制進行航天器外太空的無人精密維修。英國知名的機器人公司Shadow Robotics和我們在UCL有做過Joint research,使用Dexmo對Shadow Hands進行遠程控制?!?
這些用戶之所以選擇Dexmo,谷逍馳認為主要還是因為其不僅僅是普通的數(shù)據(jù)手套,而且能夠根據(jù)場景提供變換的力,進行帶有反饋的精密控制。
2018年預(yù)計營收超千萬,保有極高利潤率
在順利拿下諸多企業(yè)大客戶后,谷逍馳對于今年的銷售額非常有信心,他預(yù)計2018年底可以達到千萬級別的流水,且可以保有極高的利潤率。
在谷逍馳看來,VR行業(yè)整體已經(jīng)進入平穩(wěn)發(fā)展期,技術(shù)的基礎(chǔ)建設(shè)已經(jīng)逐漸完善:比如微軟的MR系統(tǒng)已經(jīng)藏在系統(tǒng)更新里悄無聲息的安裝進很多人的電腦里了;MR頭顯的inside-out追蹤越來越完善,不需要外部攝像頭,僅僅帶上頭盔就能進入6Dof的虛擬世界了;用戶對虛擬現(xiàn)實的科普也已經(jīng)大致完成了……
此外,深圳也給了其在硬件上的地域優(yōu)勢。“如果說頭顯的難點在20%的硬件和80%的軟件,力反饋手套這個設(shè)備對硬件性能的依賴性可能高達60%,這對美國software-centric的創(chuàng)業(yè)者來說太難了,做一個電機組樣品等一個月,他們沒有這個條件把一個還在探索期的硬件產(chǎn)品做快做好,而我們卻能以最快的速度讓想法具象化?!?
“這些條件都為我們公司的成長奠定了基礎(chǔ)。有了百萬級別高端頭顯的裝機量,會有更多的客戶因為想要更好的體驗而找到我們。而且早期的投機主義者們已經(jīng)離場,留下來的都是對行業(yè)有自己的理解的,浮華過后反而給我們這種小公司帶來了足夠的成長空間?!?
目前Dexta Robotics團隊還在持續(xù)擴張中,谷逍馳表示,此輪資金將主要用于招聘工程師和其他人才,用戶新產(chǎn)品的研發(fā)、軟件系統(tǒng)的完善、設(shè)備的生產(chǎn)與銷售,構(gòu)建公司的售前售后體系,為客戶提供更好的技術(shù)支持。
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