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带嗅觉的VR体验离我们还有多远...

2018-12-26 16:40
VR陀螺
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“你理想中的VR体验是怎么样的?”——陀螺君“高清拟真的画面+真实的气味+拟真的触觉+完善的同步交互。”——受访者

打开维基百科搜索“嗅觉”,你会得到这样的一个结果——“嗅觉是一种由感官感受的知觉。它由两种感觉系统参与,即嗅神经系统和鼻三叉神经系统。嗅觉和味觉会整合和互相作用。嗅觉是一种远感,即是说它是通过长距离感受化学刺激的感觉。”

带嗅觉的VR体验离我们还有多远...

气味学家汉斯·哈特认为:“嗅觉亦被称作化学感觉,是生物最原始的感知方式。没有嗅觉,单细胞生物就无法觅食,也无法区分易消化和不易消化的食物。”正因如此,与后期进化而来的听觉和视觉相比,嗅觉与人们的记忆和情感系统的联系更加直接。甚至有学者认为相对于触觉和视觉,嗅觉的记忆能力要比其他感受增加65%。

回到VR/AR领域中,气味的应用从VR的出现开始就一直受到开发人员的关注。Oculus的首席科学家Michael Abras表示:“未来五年VR发展的时候,聚焦在视觉的完善,听觉的立体感和触觉的及时反馈上,而在如果要让用户完全沉浸其中,那么就需要发展嗅觉的化学反应。”

模拟气味的多种方式

气味模拟技术还处于发展初期阶段。据调查,最早的气味模拟落地项目可追溯到2006年,美国一所创新技术研究所研制开发出一种可模拟战争“气味环境”的DarkCon模拟器。该模拟器可以在训练场地中,制造爆炸的炸弹、燃烧的卡车、腐烂的尸体和街道上的污水等物质散发出的气味,让即将部署到伊拉克的士兵提前接触这些难闻的气味,经过这种模拟器训练的新兵能更快地适应实战环境。

与其他先行技术一样,气味模拟的早期应用也是应用于军事当中。随着技术的发展,早期的气味模拟相对于现如今的模拟技术而言要显得落后,早期的气味模拟在使用方式上是通过在场地中安装气味释放器来进行气味传播。而且在效果上要显得单一和笨拙。

随着VR的普及和发展,越来越多的人为了追求更沉浸的体验,开始把注意力里从视觉和听觉中,扩散到触觉,而后再进一步扩散嗅觉领域,寻求便携式的虚拟嗅觉体验。

化学刺激模拟

2017年,日本VR嗅觉开发初创公司VAQSO曾获得60万美元的融资,用于VR专用的气味模拟设备开发。而就在上个月,VAQSO带来了它的气味发射开发者套件VAQSO VR。

带嗅觉的VR体验离我们还有多远...

初始机

VAQSO VR相对于2017年的初始机有着明显的不同,VAQSO VR将之前的直板设计改成了扇形的气味发射配件,且为VR头显设计了专门风扇,根据VR场景发生的不同情况发射不同的气味。该开发者套件售价为税前为999美元(运费额外加10美元),体积为147x30x83mm,重量为125g。

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现有的十五种气味分为环境、食物/饮料和其他三大类,环境包括海洋、火(火药味)、森林、木头、泥土,而食物/饮料包括咖啡、教堂、巧克力、咖喱和炸鸡,其他类气味包括僵尸、女人、薄荷、汽油和鲜花。

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值得一提的是,其替换芯内为液体,额外购买每颗70美元,供15种可选。此外,该公司计划未来推出面向企业客户的气味定制服务,每类气味售价3000美元。

VAQSO VR可同时装载5种不同的气味替换芯,每颗替换芯可持续使用约一个月时间。此外,开发者可通过该公司开发的API控制气味的强度、检查气味模拟器电量、切断气味等。VAQSO VR还支持Unity、Unreal和CryEngine这类游戏引擎。

除了VAQSO VR外,更有甚者创建了2000种味道。

位于美国奥兰治县的一家名为Global Technology Integrators(以下简称GTI)的企业正在开发数千种模拟气味。据悉,其在佛罗里达大学的商业孵化器公司雇佣了12名员工,创造了2000种气味。其中包括甲基实验室、花生酱、喷气燃料、臭鼬和热苹果派等等。

带嗅觉的VR体验离我们还有多远...

GTI成立于2015年,从一家供应香水行业的法国公司获得了基础气味。 然后,该公司添加其他具有特定气味的液体 来制作最终产品。它宜人的气味包括饼干、篝火和海风。但它们也可能包括令人讨厌的气味,如腐烂的肉,口臭和未经处理的污水,也可用于军事,医疗或其他培训计划。该公司已通过分包与美国陆军和海军陆战队达成的部分协议来完成工作。

该企业现已研发了四款气味发射器,GTI的气味发射器的主要业务是用于大空间沉浸项目,值得一提的是,GTI已与不少主题公园,军事训练基地和其他厂商进行VR气味模拟的合作,以提供观感的真实性。这可以进一步提升沉浸式空间的身临其境感。

带嗅觉的VR体验离我们还有多远...

GTI首席执行官Tony Oxford表示:“这是我们可以向用户模拟的世界的一部分,嗅觉是一种特殊的感官,你的大脑会在其他感官对物质进行感知之前,现通过气味对其进行反复研究。”

在文章开头,陀螺君曾提到嗅觉是由两种感觉系统参与进行,即嗅神经系统和鼻三叉神经系统,这使得获得气味的方式,除了模拟气味的化学物质外,还可以对神经进行物理刺激从而产生气味模拟。

电击刺激模拟

同样在今年11月份,马拉西亚The Imagineering研究所(TII)的研究人员展示了一项技术,让人们可以通过互联网传播和电击感知气味,这项技术名为“数字气味界面”,通过直接用电流刺激鼻子深处的气味受体神经起作用。

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据悉,TII采用的电击方法无需填充化学品,空气中也不会充斥粉末,在理论上几乎可以复制任何气味。事实上,气味可能是一个数字文件,甚至可以通过互联网进行传输,就像今天的视觉和听觉信息一样。这可以让你在虚拟的花园中闻到玫瑰的味道,或者将带着刺鼻气味的工业革命时代的世界变为现实。

带嗅觉的VR体验离我们还有多远...

研究人员表示,目前使用的电流仅为几毫安,因此不存在任何疼痛或安全问题。但在现阶段,对消费者来说使用这种方法并不现实,它需要在用户的鼻孔末端放置电极棒。对于一些VR爱好者来说,这可能是为了嗅到虚拟世界而付出的可接受的代价,但是大多数消费者不太可能只为了VR而把电极棒放到鼻子中。

为了使气味成为VR体验的一部分,必须找到一种较少入侵性的方式(可能是无线方式)来应对电流的方法。对此,TII也表示对于这项技术现阶段的主要研究方向是以模拟气味为主。而使用形式是下个阶段的主要研究方向。

那么这些产品能用到哪里去?

除了以上所提到的企业和实验室外,其实还有很多企业和实验室在进行气味模拟的探索,例如游戏界的代表——育碧,就曾开发过一款名为Nosulus Rift的模拟屁味的装置,以试图在未来的游戏体验中,增加新的体验形式。

带嗅觉的VR体验离我们还有多远...

此外,国内也有企业在进行探索,杭州气味王国是一家致力于数字气味化的企业,该企业表示:其主要业务方向在于将日常闻到的气味进行编码、解码,并运用到影视、广告、教育等多个领域中。

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除了气味感受的探索,日本东京工业大学曾以影响心情状态(CONSCIOUSNESS-ALTERING)的气味作为研究方向,制作了装置,该实验室负责人表示:“影响心情状态的气味,例如恐惧的气味,它存在于那些害怕或恐惧的人的汗液里,有着非常复杂的成分。而这需要大量的数据来创建不同气味的气味元素成分数据库。”此外实验室负责人表示这项研究不止可以用于体验,还可以用于心理治疗,来缓解病人的恐惧。

那么模拟气味在现阶段市场中,要如何落地?

以VAQSO VR为例,现阶段的开发者套件价值就已达到999美元,且额外购买一个气味瓶需要花费70美元,定制特殊气味还需要3000美元。这种价格远不是C端消费者能够消费得起的。现阶段的气味模拟技术能够实现的效果,对于C端消费者的期待值有着较大的差距。

反观B端市场,模拟气味已在VR主题公园中有所普及。

在迪士尼的大片《无敌破坏王》改编的虚拟现实游戏《虚空》中,VR景点“迪士尼温泉”(Disney Springs)就采用了模拟气味。用户体验15分钟的场景中,玩家沉浸在与卡通兔子的短暂战斗中,兔子向屏幕上扔纸杯蛋糕。当它们击中目标时,玩家确实可以闻到“纸杯蛋糕”传来的甜味。

此外,在美国洛杉矶已有大学采用模拟气味配合VR进行消防演练,以提高学生的演练中,更好的身临其中,获得危机感。

结语

“气味是我们感知和记忆这个世界的关键”

嗅觉一直是人类最为神奇和摸不透的感知,对于人类能嗅到和判断的气味种类,一直有着不同的界定,有的科学家将其界定为1万种,也有的科学家将其界定为1百万种,更有甚者认为达到了2亿种。

气味并不像色彩一样可以以色差图表的形式展示在人们面前对其加以判断。但是无可厚非的是嗅觉作为动物最为主要的感觉之一,是人类对客观世界重要的判断方式之一。许多生物虽然没有很好的视力,却有相当敏锐的嗅觉,经过实验后,发现嗅觉对于有机体健康的重要与关联性,这也使得在近年来的医学上有关嗅觉研究的变得受欢迎。

而在虚拟现实中,如何将现实的感观还原到VR虚拟的世界中,是人们探索一直的方面,当然在这个过程中,人们也遇到了不少的阻碍和问题,比如气味发射器如何解决气味本身具有的残留问题;以及单物质的多种气味的形式表现,如花在不同阶段所散发的气味;此外还有最为苦恼的问题——每个个体独特的嗅觉感受。

目前看来,模拟气味在现阶段的市场上仍是一项冷门的应用,距离商业化还有很远的路要走。但在今年,我们能看到这项技术有了很大程度的突破。相信在不久的未来,在B端的市场会有更大的应用场景。设想下,在未来的主题公园中,一群小伙伴在史前的恐龙世界里,与史前动物近距离的接触的同时,还能感受到史前世界带来青草香、泥土的气息及阳光的味道...

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