英国初创公司Ultrahaptics正在让虚拟现实“感觉”更加真实 - 彭博社

作为布里斯托大学的学生，汤姆·卡特对一个看似不可能的概念产生了痴迷：让人们感受和操控虚拟物体。一位教授向他介绍了一个深奥的概念——使用超声波来模拟触觉，这个概念在1970年代被提出并被放弃。

如今，27岁的卡特是 Ultrahaptics 的联合创始人兼首席技术官，该公司利用巧妙的算法和一系列超声波发射器来模拟一系列感觉：指尖上微小气泡的破裂、液体在手上流过的感觉、三维形状的轮廓。卡特表示，数十家公司正在测试这项技术，这些公司生产从电脑游戏到汽车和家电的各种产品，这就是计算机科学家所称的触觉反馈（触觉在古希腊语中基本上意味着“与某物接触”）。

虽然其他科技公司也在开发自己的触觉反馈版本，但Ultrahaptics表示，它是唯一一家让人们在空中感受和操控虚拟物体的公司。潜在的应用有很多——使用一个隐形滑块来增强家庭立体声的低音；通过旋转虚拟旋钮来调节汽车空调——但卡特表示，这项技术最大的前景可能在于让虚拟现实“感觉”更加真实。

“触觉是让虚拟现实引人入胜的一个非常重要的感官。”

 

“触觉是让虚拟现实引人入胜的一个非常重要的感官，”卡特说。“如果你去获得最好的虚拟现实眼镜和最好的环绕声耳机，那会非常酷，但如果没有触觉来与那些存在的事物互动，那将会非常困难。”

由于保密协议，卡特无法透露哪些公司正在测试该技术或他们正在研究什么。但有一些令人兴奋的暗示。上个月，高端立体声制造商哈曼 展示了一款原型音响系统，该系统在消费电子展上展示了由Ultrahaptics技术驱动的手势控制系统。捷豹路虎 已宣布计划将Ultrahaptics的技术集成到其汽车的手势控制系统中。Ultrahaptics的首席执行官史蒂夫·克利夫表示，首款使用Ultrahaptics的电脑游戏将于今年推出，但拒绝提供更多细节。

 

该技术有其局限性：虽然超声波可以模拟触摸物体轮廓的感觉，但无法创造出固体的错觉。你总是可以将手指或手穿过振动区域。当超声波波动在皮肤上反射时，用户也会听到令人分心的嗡嗡声。该公司表示将找到一种方法来最小化噪音。虽然人类听不到超声波，但狗和猫可以。Ultrahaptics表示，测试中并未引发犬类反应，但承诺宠物不会受到任何上市产品的影响。

帕特里克·博迪施，德国波茨坦大学哈索·普拉特纳学院的人机交互专业教授，赞赏Ultrahaptics背后的研究团队。“他们是欧洲在这方面最具创新性的团队之一，”他说。然而，他表示，无法创造出抓住固体物体的错觉或在现实世界中碰撞时遇到的阻力可能会限制该技术在虚拟现实中的应用。相反，博迪施认为在所谓的增强现实中有更大的应用——当用户需要同时与现实世界和虚拟物体进行交互时。

 

Ultrahaptics的首席执行官Steve Cliffe（左）和联合创始人兼首席技术官Tom Carter。

摄影师：Adrian Sherrat/UltrahapticsUltrahaptics的办公室位于发动机棚——一个时尚的后现代孵化器，位于曾经是布里斯托火车站的火车棚内，该火车站由伊萨姆巴德·金德姆·布鲁内尔建造，是19世纪的颠覆者，以其在火车、蒸汽船和桥梁方面的开创性工作而闻名。Carter坐在会议室里，坦率地解释说，这种硬件——一组连接到现成手势控制平台的超声波发射器——并没有什么特别之处。

“聪明的地方在于我们的软件，”Carter说，他身材瘦高，显得年轻，棕色的头发像1964年时的乔治·哈里森一样蓬松。“实际上是在于如何驱动发射器以创造感觉的算法。”

该软件可以被编程以找到你的手并将声音引导到它上面，从六英尺远的地方将感觉投射到小到指尖的点上。它还可以同时创造多种感觉——例如，允许不同的手“触摸”不同的东西。

Ultrahaptics成立于2013年，源于Carter在布里斯托大学作为学生时开始的研究。他在计算机科学教授Sriram Subramanian的指导下工作，后者经营着一个致力于改善人机交互的实验室。Subramanian后来转到萨塞克斯大学，他表示，使用超声波模拟触觉的想法在1970年代就被提出，但没有人能搞定编程。“我知道这可能是一个有趣的想法，”他说。“但在Tom出现之前，我并没有真正想象过会有人想要接手这个。”

 

演示在电磁炉上的虚拟控制旋钮。

来源：Ultrahaptics有限公司。经过五年的实验——以及“很多非常困难的数学”——卡特暂停了他的博士学位，开始了Ultrahaptics。苏布拉马尼亚姆和来自同一实验室的另一位研究助理本杰明·朗作为联合创始人加入。（两人仍然担任公司的科学顾问。）从实验室到商业可行产品需要克服巨大的技术挑战：早期原型需要近20分钟才能渲染一个手势的单一图像并产生相应的感觉。现在，Ultrahaptics的软件可以以原始计算能力的一小部分每秒渲染100,000帧，使其适用于家用电器和汽车。

在2014年，卡特和他的合作伙伴从英国上市风险投资公司IP Group Plc获得了60万英镑（86.5万美元）的种子资金，并开始寻找首席执行官。他们迅速聘请了克利夫，他在半导体行业担任过多种高管职务。克利夫表示，他立即理解了Ultrahaptics产品的应用。他喜欢卡特。“汤姆和我一见如故，”克利夫说。他对卡特似乎知道自己不知道的事情并愿意听取更有经验的人的意见感到印象深刻。Ultrahaptics于2014年12月聘请了克利夫。

去年，Ultrahaptics获得了由Woodford投资管理领导的1010万英镑的A轮投资，这是一家由前Invesco投资组合经理尼尔·伍德福德管理的大型英国资金管理公司。IP Group也注入了更多资金。自成立以来，该公司已售出超过50套设备，每套售价20,000美元，包括技术支持，供公司评估该技术。它拥有超过20名员工，并计划在今年翻一番。

然后就是牵引波。

 

 

随着资金到位和美国办公室将在今年晚些时候开业，该公司正在全力帮助客户将首批使用Ultrahaptics的产品推向市场。该公司已获得150万欧元（164万美元）的欧盟资助，以将该技术集成到单一芯片上，供希望使用该技术的小型企业使用——例如，将手势控制引入家用灯具。

除了虚拟现实和家用电器，还有许多其他应用。例如，Ultrahaptics技术可以使盲人和聋人更安全地导航。

然后就是 牵引波。

去年，Long和Subramanian与来自布里斯托大学和西班牙纳瓦拉大学的其他研究人员组成一个团队，使用Ultrahaptics设备使小聚苯乙烯珠子悬浮，抓取并在空中操控它们。在 布里斯托互动与图形实验室，正是这个大学实验室孕育了Ultrahaptics，一名博士生已经在应用牵引波技术创建三维数据可视化。构成图表的悬浮珠子在数据变化时会在空中重新排列。而布里斯托大学的超声波专家Bruce Drinkwater教授参与了牵引波项目，他表示该技术在医学上有潜在用途，包括利用牵引波抓取并帮助去除肾结石碎片。

(卡特说Ultrahaptics没有立即进入牵引束业务的计划。)

更新以更正卡特的年龄