在虚拟现实中，触觉除了视觉和听觉之外，是创造沉浸感的最易实现的技术之一。但是，除了目前虚拟现实控制器中的震动技术之外，还有许多其他具有沉浸感的触觉技术尚未被广泛采用。

多年来，我有幸看到了许多虚拟现实触觉解决方案，有些令人惊叹但不实用，有些则非常简单但却没有得到广泛采用。以下是过去五年里给我留下深刻印象的五个最有趣的触觉展示。

1. 一个能反弹的摇杆
尽管很难想象某些触觉技术如何适用于标准的虚拟现实控制器，但Foldaway Haptics的力反馈摇杆看起来是一个理想的选择。

在2019年，我有机会试用了这个设备的原型，它采用了类似折纸的结构，可以在任何方向上倾斜。该公司成功地将其打造成一个普通的摇杆，适合拇指操作，同时还可以在任何方向上向你的拇指施加推力或拉力。此外，通常按下拇指杆时只能产生一个“点击”按钮的功能，在特定情况下可以变成一个连续的按压，并具有不同的力度。

我在Vive头盔上试玩了这个原型，并试玩了Foldaway开发的一个小游戏。游戏中，我在腰部前方看到了一个微型卡通农场，地面上有几种不同的动物在奔跑。当我试图抓住一只动物时，我按下拇指杆以“抓住”动物。抓住动物后，拇指杆变得很坚硬（这表示我成功地抓住了某物）。

每个动物的触觉特性都有所不同。例如，猪有点“松软”，可以让我把拇指压在摇杆上。而企鹅则更“坚硬”，拇指在摇杆上的阻力更大。如果我用力过猛，力反馈功能将停止，摇杆会一直返回，直到我松开（我想这是为了保护电机和装置免受损坏）。

共同创始人Marco Salerno告诉我，目前的原型机能够提供2牛顿的推力（大约是手上两个苹果的重量），但他们在某些不同的设计取舍下可以推动力达到15牛顿。

除了在上下方向上只进行力反馈，这个摇杆还可以斜向倾斜，而不仅仅是向后推。这样，它可以通过触觉向你传达方向信息，这是一件大事，因为任何消费者控制器（无论是虚拟现实还是其他领域）上的简单振动触觉无法传达任意方向的信息。

与传统的震动不同，Foldaway设备这样的方向触觉尤其有用，因为它们可以指示任意方向的力，而不仅仅是一个振动幅度，而且没有特定的位置或方向。

2. 轻触带来巨大变化
2017年，我看到了一种非常有趣的触觉演示，强烈觉得这是“如此简单的触觉反馈，你会想为什么自己没有想出来”。

虽然这看起来“肤浅”，但这是我第一次见到Go Touch VR在虚拟现实触觉方面的方法，它只使用一个平面塑料片通过一个小型电机来对你的指尖施加可变的压力。这种方法非常简单，但却令人惊讶地具有说服力。它的感觉很像当你把手指按在桌子等平面上时的感觉。

传统的控制器振动技术在射击游戏等方面是普遍适用的，因为你期望武器在手中震动。然而，在虚拟现实中，我们也发现许多体验中你不是在射击，而是在抓取、触摸和操作虚拟对象，这些对象在现实世界中不会震动，因此很难使用振动来传递有意义的直接反馈。

正是在抓取、触摸和操作方面，Go Touch VR的“VR Touch”触觉技术有着出色的性能。基于首席执行官Eric Vezzoli所说的“真实接触感”的触觉方法，VR Touch是一种简单而紧凑的设备，可以固定在你的手指末端，上面配备了一个塑料垫，可以对指尖施加不同程度的压力。

这种压力可以给人一种非常真实的触摸和抓取物体的感觉。与抽象的振动不同，VR Touch可以产生一种物体直接推回手指的错觉。

从工作原理上来说，Go Touch触觉解决方案非常便宜，而且似乎很容易配合一双虚拟现实手套使用，或者作为一个单独的模块绑在手指末端，以在手指追踪和触觉输入中提供帮助。

3. 玩火与冰

众所周知，最好的视频游戏总会有熔岩关卡和冰雪关卡……在虚拟现实中，如果你能感受到它们会怎样呢？

这正是韩国公司TEGway希望通过其ThermoReal触觉技术引入的，当我在2017年第一次尝试时，我觉得这个技术非常适合提升沉浸感。

我在几年来的虚拟现实报道中尝试了几种不同的热触觉装置，但没有一种让我印象深刻。通常情况下，效果很难察觉，因为体验时感觉不到特别炎热或特别冷，而且它们需要很长时间才能激活，很难让人相信效果是由虚拟世界中的某些事情引起的。

我在旧金山参加的Vive X Batch 2展示日上体验了ThermoReal热电皮肤，这让我第一次相信热触觉对于增强沉浸感是具有可行性的。这得益于以下三个原因：

延迟

基于Seebeck效应的ThermoReal热电发电机反应速度令人印象深刻。我拿着一个内嵌了ThermoReal皮肤的原型魔棒，观看着一个人跳入河中的视频。他一跳入水中，我可以感觉到魔棒变得冰冷。另一个视频显示一辆汽车爆炸，热效应几乎立即出现，没有什么“增速”时间。请注意上面视频中的“热成像”部分，可以看到设备变温的速度有多快。

该设备不仅可以同时在接近的位置产生热和冷效果，而且与仅使用热效果相比，它会被感知为更强的“疼痛”效果。

振幅

不仅仅是热效果的速度，还包括效果的程度。我对设备可以迅速达到最低温度水平感到印象深刻。

与寒冷效果相比，热效果非常强烈，有时我不得不放松对ThermoReal原型的握持；我真的担心设备会烫伤我。我问其中一位创作者是否有任何受伤的风险，得到的回答是，设备只会比人体温高4°C。基于我的感受，我对这个说法还是有些怀疑，但这可能是因为对热的感觉加剧了我的大脑，而不是实际的温度本身；我将会对设备的最低和最高温度感到更感兴趣。

形式因素

像ThermoReal这样的热电发电设备并不新鲜。但TEGway表示，他们设备的形式因素才是新颖之处。它采用了一种柔性的皮肤状导电器阵列，可以弯曲和包裹在各种表面上，这使其非常适合集成到虚拟现实控制器、手套甚至全身套装中。

我第一次尝试的ThermoReal演示只是一个静态的非虚拟现实演示，展示了这种热电皮肤能多快改变温度，以及如何针对内容进行编写。到2020年，该公司已将这项技术应用到手臂、手和虚拟现实头盔的附件中。

该公司展示了一个简单但功能完善的虚拟现实演示，使用ThermoReal开发套件和HTC Vive。在演示中，一个角色向你投掷火球或雪球；每只手上的手套会根据被投掷的火球或雪球以及你用哪只手阻挡球而产生相应的温度效果。如果火球或雪球击中你的脸，你会感受到额头配戴的触觉单元上的温度。

演示还展示了一个有趣的触觉效果，虽然它利用了温度差异，但传达的并不只是热或冷。在演示中，你可以展开一面轻盾来阻挡进攻，并使能量在盾牌上迅速在热和冷之间切换，产生一种真实有趣的“力量”感；我手臂上火热和寒冷的感觉迅速传播，产生了一种独特的感觉，可用于较为普遍的触觉反馈，而不仅仅是指示哪些事物是热或冷。

虽然这种解决方案为虚拟现实带来了非常有趣的新型触觉感受，但期望用户在进入虚拟现实时佩戴额外的配件通常是不切实际的。正如我当时总结的：“显然，如果集成到虚拟现实用户已经持有或穿戴的东西中（如控制器和头盔），热触觉将变得更具实用性。ThermoReal等独立的可穿戴配件可能仅限于非消费者应用场景，如培训、康复、模拟和户外虚拟现实景点。”

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简单硬件实现的方向触觉
在2018年，我有幸试用了一种来自日本的触觉公司MIRAISENS的独特触觉技术：

Miraisens的3DHaptics原型控制器做到了我之前认为是不可能的事情。这个普通的原型设备凭借你的双手支撑，利用振动创造出一种外部力量在特定方向上推或拉你的手的触感。这不是很强的力量，但它明显具有方向性。闭上眼睛，我让演示人员选择任意方向，然后猜测答案，结果我能准确感知到其预期的方向。

演示人员让我试玩了一系列展示。在我拿着3DHaptics原型机时，他先进行了一个简单的方向演示，可以随意将设备的反馈定向到任意方向和幅度。接下来是一系列使用虚拟弹簧的示例，要求我使用一个或两个手按压或拉伸一系列弹簧。3DHaptics的反馈配合视觉反馈，令人惊讶地引起共鸣；当我操纵弹簧时，感觉弹簧在向我手指推或拉，几乎像是我的手想要沿着意味着的方向移动一样。

对我来说，这次演示最有趣的地方在于实现这个效果的硬件非常简单。该公司告诉我，每个控制器只包含两个线性共振驱动器（LRA）…这是许多虚拟现实控制器中使用的振动发动机。Miraisens称，能够创建准确的方向力感受的秘诀在于他们驱动LRA的独特频率和波形。该公司声称，这种基础技术由他们的几项专利所覆盖。

模拟持有虚拟物体
虽然有许多很酷的触觉技术存在，但至今为止，给我最真实的触摸虚拟物体感觉的技术肯定是HaptX VR手套。

正如我当时解释的那样，这款手套提供了两种关键形式的反馈：

首先是压力反馈，它旨在创造物体触碰用户的微妙感觉。为此，HaptX手套使用了微型气动致动器阵列，即由许多可以快速准确地充气和放气的充气腔体组成的网格。通过使用这些阵列根据需要对掌心和手指施加压力，手套可以营造出物体触碰用户的感觉。

第二种是力反馈，即通过相同方式阻止用户的手势进一步弯曲或阻止用户的运动，就像对应的物理物体一样。为此，HaptX手套上的每个手指都有一个机械刹车，可以阻止手指弯曲得更远。例如，当握住一个棒球时，你的手指会接触到棒球的两侧，并被其物理阻止。HaptX手套通过阻止你的手指继续移动，模拟了这种感觉。

这两种反馈共同作用，让我想象都无法想象旋转一个完全虚拟的立方体时的真实感觉。HaptX刚刚推出了最新版本的VR手套，虽然它们比以前的版本更小，但仍然是笨重的，并且在相当长的一段时间内可能仍然如此。这意味着这种技术只能在非消费者场景中使用，只有那些愿意为增强沉浸感而买单的公司才会使用。