空间计算赛道迎来新蓝海

如何让一位母亲与她去世的小女儿“重逢”？韩国MBC电视台《I Met You》节目实现了一个“不可能”心愿。
    在空旷的绿幕中，母亲Jang Ji-sung透过VR头显，看到了三年前因白血病去世的女儿Nayeon。当她伸出双手，居然能摸到女儿的脸颊，还能拉起她的小手。在接下来的互动中，Jang给女儿的生日蛋糕插上了蜡烛，与她一起庆祝生日。Jang说：“这可能就是真实的天堂。时间很短，但这是一段幸福的时光，我实现了一直想要的梦想。”
    
    （图1:韩国MBC电视台《I Met You》片段）
    科技不总是冰冷的，它不能让人复活，但可以让爱与希望永存。而在上述场景中，除了立大功的VR头显，能够让Jang“触摸”女儿的魔法其实是一双神奇的VR手套。
    约翰·彼得斯认为，如果没有触觉，任何真正的社会都不可能存续。如果说有了VR头显，你只能遥望元宇宙之门；那么有了VR手套，你才能亲手叩响这扇大门。
    VR手套，即能够在虚拟世界实现“触觉”的可穿戴设备，用户借此可以体验抓取、移动、触摸等各种交互。例如在《头号玩家》中，人们就是通过触觉反馈VR手套，将一串代码转化为逼真的掌中之物。
    目前，通过触觉的人机交互方式正在悄然变革。一些领先的VR手套已经能采集人体感知数据，1:1模拟复杂手术中每一个微操动作。更神奇的是，它的材料甚至比蝉翼还薄，脏了还能直接扔洗衣机，即便经历百万次高强度拉伸，性能依然稳定。
    那么，VR手套的发展如何？这项技术的潜力有多大？
    01 从笨拙到灵活，是时候扔掉手柄了
    有句话说，“上帝给了我一双手，但我却用它来拿手柄？”
    举个例子，你如何在现实生活中打开一张地图？直接拉开背包，翻看地图。但当你改用VR手柄操作，这套动作就变成了：按下手柄侧面的抓握键打开菜单；用另一个手柄上的光束瞄准菜单里的地图选项；按下扳机键确认选择。
    一个翻地图的复杂操作，就能将普通用户挡在虚拟世界的门外。如果我们彻底扔掉笨拙的“中介”呢？苹果Vision Pro给出了答案——纯裸手自然交互，用户通过“手眼口”协调完成日常操作。
    理论上，在Vision Pro时代，用户无需直接控制信息的输入，头显的摄像头可以实时观察你的眼部、手部变化，并将其转换为输入指令。
    实际上，裸手交互不总是管用。比如，当你的手部移动速度较快时，会出现比较明显的延迟、卡顿。虽然VisionOS 2.0将原来的30Hz提升到了90Hz，但由于你的双手可以自由活动，同样会出现遮挡、离开传感器视场等情况。如果你打开预测功能，又会造成一定的延迟。
    在技术成熟度尚未抵达时，就操作成功率和反馈来说，手柄的乐趣和准确性可能高于裸手交互。当你握住VR手柄时，它也是一个输出设备，通过震动、力反馈给你一个输出反馈。而当你裸手在空中挥舞时，也失去了自己的输出渠道。更重要的是，在人机交互领域，即便仅仅相差10%的准确性，也会给用户带来天差地别的的交互体验。
    难道，我们又要捡回手柄吗？
    或许在手柄和裸手之间，存在一个更好的选择——VR手套。
    相较于手柄的“反人类”设计，VR手套布满传感器，能够非常精细地捕捉用户的手部动作；相较于裸手的无输出反馈，VR手套可以让用户感受丰富细腻的力反馈和触觉反馈。
    例如，一位医学生正在进行外科手术培训，她先用VR手套精确地抓起虚拟手术刀，把握手术刀的重量，而后切割虚拟皮肤，感受其阻力。如果结合精细的触觉反馈，VR手套还可以模拟人体组织的质感，让医学生感知不同肌肉、骨骼的差异。这种虚拟培训不仅降低了实际操作带来的风险，还能让医学生反复练习，直到熟练为止。 
    正因如此，VR手套在B端已经实现了“上天入地”的丰富应用。
    在航天领域，NASA曾采用Manus的VR手套，训练宇航员在零重力环境中熟练地通过国际空间站。
    在汽车领域，大众曾采用SenseGlove的VR手套训练员工配装汽车的车门。员工在虚拟环境中可以探索车门细节，感受各类部件的“手感”。宝马、奥迪等车企则利用VR手套模拟试驾新车型，不断调整让用户满意的驾驶手感。
    在医疗康复领域，VR手套能够为患有帕金森症、多发性硬化症、中风等神经系统疾病的患者提供手臂及双手的力量训练。
    近两年，VR手套的C端应用也被逐步开启。
    例如，一款名为UDCAP的VR手套，几乎兼容所有SteamVR游戏与VR头显。当你戴上手套，如同邓布利多举起老魔杖——只需坐在沙发上，轻轻挥手，便可召唤火球、释放闪电，虚拟的敌人应声倒下，宏伟的城堡拔地而起。
    搞艺术创作时，当你戴上手套，如同步入自己的美术工作室。你可以使用虚拟的黏土、木材、石料雕刻完美的3D作品。精准的触觉反馈让每一处细节都生动而真实。当然，你也可以用不同的原料搭配出各异风格，一点也不担心浪费。
    大家可能会浮现一个问题：既然VR手套这么万能，为啥我还是第一次听说呢？
    好吧，这要从困扰行业的难题讲起——如何平衡性能与轻薄？
    02 手感骗过大脑的柔性传感器
    如果说，沉浸感是VR设备最重要的特性；那么，VR手套的诞生就是为了进一步增强沉浸感。
    换句话，除了提高性能，VR手套还要尽可能地降低自身的存在感——让手套成为手。
    先看张图片感受一下。
    
    （图2:Meta原型触觉手套）
    这是Meta于2021年展示的原型触觉手套。每个手指都装了约15个脊状充气塑料片，不仅能够准确地将佩戴者的手部动作反馈给计算机，还能重现一系列复杂、细微的感觉。但是，它的成本约为5000美元。
    同样“笨重”的还有Senseglove Nova 2。作为世界上首款支持手掌反馈的无线VR触觉手套单元，允许用户“抓握”虚拟物体、“触摸”感知纹理，支持虚拟物件主动接触反馈。售价方面，Senseglove Nova 2高达5999美元。
    
    （图3:Senseglove Nova 2触觉手套）
    无论是造型，还是价格，VR手柄在它们面前甚至显得非常“轻巧”。因此，即便部分领先产品“堆”出了强悍性能，却很难在消费市场激起水花。
    要让人人都能成为“头号玩家”，必须兼顾性能与轻薄。
    一项名为柔性传感器的技术脱颖而出。
    不同于刚性传感器需要铺设大量的电路线路进行联通，穿戴体验差。柔性传感器能够“无痕”般融入轻薄的织物，有效地应对各种复杂的动作变化，展现出广泛的应用前景。
    比如，在2024年巴黎奥运会上，柔性传感器技术引领了一场运动革命。它“藏在”智能跑鞋中，可以监测田径运动员的跑步频率、步长、脚掌着力点；“藏在”智能柔道垫中，可以采集柔道运动员的力度、速度、运动轨迹；“藏在”智能沙袋中，可以收集拳击运动员的踢打速度、频率、力值、热卡消耗。
    这种神奇的柔性传感器，宛如运动员的“第二层皮肤”，即便在最激烈的竞技环境中，经过无数次弯曲、折叠、拉伸，依然能够稳定、准确地采集人体数据。
    再比如，在机器人领域，柔性传感器技术也开始大展身手。它能够赋予机器人高度灵敏的感知能力，使机器人在执行复杂任务时精确感知外界的力量和形状变化。无论在电子厂焊接精密的电路板，还是在饭店帮客人剥鸡蛋，“穿上”柔性传感器的机器人均能实现稳定、高效的工作。
    据QYResearch报告显示，预计2029年全球柔性传感器市场规模将达到53.2亿美元，复合年增长率CAGR达17.9%，市场非常广阔。
    现在，我们再过回头看VR手套。纵观行业，有的开发者采用了惯性测量单元IMU传感器，通过测量三轴加速度、三轴角速度及三轴地磁分量估算手的位置和动作；有的开发者结合了弯曲传感器，通过手指弯曲和延展所产生的电信号测量关节角度的变化；甚至有的企业还探索了基于磁性传感器的VR手套......
    虽然其技术方案尚未定型——不同传感器在精确度、响应时间、使用寿命、成本、穿戴难易度等方面各有不同。但是，我们依然能看到一条确定的道路——贴合度越高，越轻便的传感器，越符合技术进化的需求。
    沿着这条思路，将柔性传感器运用在VR手套上，就非常顺利成章了。
    03 2024年VR手套哪家强？
    在外网，流传着一张名为《2024年最佳VR手套》的榜单。注意！虽然作者打着“2024年”的旗号，但榜单内容其实是“截至2024年1月”......也就是说，部分优秀选手有可能被埋没。
    在榜单中，我选取了三位最具代表性的选手。
    第一位，HaptX手套G1。获奖理由：“够贵，也够优秀”。
    
    （图4:HaptX手套G1）
    售价高达5495美元，外加每月495美元的强制订阅费用。从性能看，该设备不仅能覆盖手指，还可以覆盖手腕和前臂。据说，它可以让你体验水流过手掌，蜘蛛落在手心……一切尽在“掌”握。
    但如果你想获得完整体验，还要搭配18000美元天价的“火星人套装”——背包重17磅；手套堪比羽绒手套；再加上VR头盔。穿上它，仿佛在健身房边举铁，边练斜方肌。
    第二位，bHaptics手套TactGlove。获奖理由：“买得起”！
    
    （图5:bHaptics手套TactGlove）
    售价仅299美元。TactGlove配有12个微型电机，10个在手指，2个在手腕。在VR场景中，它们会发出微电流模拟触觉。虽然性能有点隔靴搔痒，但价格又摆在这里。从造型看，它如同防寒手套，称不上轻便。更麻烦的是，它支持的VR应用有点少，买回家可能会“吃灰”。
    第三位，Fluid Reality触觉手套。获奖理由：“摆脱束缚”。
    
    （图6:Fluid Reality触觉手套）
    售价低于1000美元。从造型来看，它不用拴在背包上，也不用拖一堆管线。从性能来看，它具有160个动态触觉反馈执行器，提供传递到每个指尖的高分辨率触摸。你甚至可以戴着它演奏虚拟小提琴。关键在于，Fluid Reality打破了Meta原型手套，以及HaptX G1手套带来的“沉重”束缚，展现出VR手套的轻巧、实用，引领了新的市场趋势。
    这些上榜选手能够侧面印证：VR手套正在朝着一条更轻便、更高性能、更低价格的道路发展。按照这个标准，我们发现了一颗榜外的“沧海遗珠”。
    今年8月末，海外Kickstarter众筹平台上杀出了一匹黑马，很快成为了热门项目。
    短短30天，一款名为UDCAP的VR手套筹集了52万美元（约合人民币 370万元），参与者达977人。随后，该产品开启了国内预售，30天卖出256件。目前，大多数VR手套还在B端转圈，对于C端尝试来说，这样的成绩实属惊喜。
    这款VR手套有哪些过人之处？我试着总结了几点。
    超轻。厚度薄至约0.16毫米，贴合到织物上几乎完全无感；重量仅仅35克，这是单只手套+无线数据传输盒的总重量。
    耐造。经历百万次以上高强度拉伸，依然可以维持稳定；用脏了就直接扔洗衣机，晾干后宛如全新；不怕掉线，长达15小时的电池续航。
    不吃灰。兼容所有SteamVR游戏，几乎所有VR头显；支持SteamVR输入和骨骼输入，VRChat最新的骨骼输入2.0；支持VMC数据传输，兼容Vtuber软件。
    更关键的是，极具沉浸感。单只UDCAP手套配备12个传感器，覆盖所有15个手指关节，并提供21个关节角度数据，使得用户的每一个手势都能做到自然流畅。尤其是，手套具备抗磁干扰和抗遮挡能力，在复杂的环境下，也能确保数据捕捉的精确性，保证高度真实的交互。
    
    （图8:UDCAP VR手套追踪玩家细微手部动作）
    用户可以自定义角度阈值、映射和组合，以创造独特的互动体验——施法、虚拟抓取等等。
    
    （图9:玩家用UDCAP VR手套进行虚拟抓取）
    经过一番搜索，我们发现这双神奇的VR手套来自一家中国公司，宇叠科技（UDEXREAL）。这家公司的“独门法宝”正是前文提到的柔性传感器。
    据悉，宇叠科技研发了一种全球原创的聚合物材料，用来制造柔性传感器——可拉伸能力是绝大多数柔性材料的2-3倍；能够捕捉到微小的压力、拉伸和弯曲，分辨率达0.01度；可折叠且高度灵活，能够与织物无缝融合。
    原来，“秘密”就在这里。UDCAP手套之所以兼具性能和轻薄，就是因为宇叠柔性传感器偷偷“藏进”了薄如蝉翼的手套织物中，并即时地收集、传输用户数据，从而取代了传统的惯性测量单元IMU传感器和铜线。
    如果你只用宇叠的VR手套玩游戏，其实有点大材小用。因为手套很轻薄，不会影响手部姿态的性能，也不会受到电磁的干扰。所以，它能够在手术室等复杂环境中，1:1还原真实的外科手术操作。目前，宇叠科技已经与部分医疗健康企业展开合作，同时与上海顶尖医院进行手术培训等方面的合作开发。
    基于柔性传感技术，宇叠科技还储备了丰富的触觉感知技术，并走出了一条创新之路。公司自主研发的多款智能产品，能够实现微米级的动作捕捉，正广泛应用于运动健康、医疗康复、虚拟培训和影视游戏等领域，并展现出巨大的商业化潜力。
    例如，宇叠科技的“头号玩家”智能服装，可以实时感知人体动作、肌肉形变数据，在智慧运动和虚拟交互领域具有广阔的应用前景。通过为用户提供多维度的运动数据，这款智能服装可以帮助你提高运动效率、减少运动损伤并规划科学的运动方案。
    “触觉是继视觉和听觉之后人类体验世界的重要感官，触觉传感技术的突破将彻底改变我们与现实世界的互动方式。”，宇叠科技创始人王鑫说道，“其实像各种各样的培训场景，汽车也好，工业加工制造也好，甚至包括协作机器人，人形机器人等等，都需要通过比较精细的手部操作来完成各种各样功能。都可以通过我们的智能手套去采集信息，去实现这样一个效果。”
    据Marketsand Markets预计，2024年全球VR市场规模预计将达到112亿美元，到2029年预计将达到360亿美元，2024~2029年期间的复合年增长率为26.3%。
    尽管VR手套只是空间计算时代的一小环，甚至当前的主流产品仍是面向B端的“笨重”家伙们，但我们仍然可以预见，未来这波VR红利不会由VR头显厂商独享。现在，“中场休息”已经结束，VR赛道的故事也要开始下一个段落。在接下来的空间计算浪潮中，请戴好VR手套，穿好智能服装，让未来“触”手可及。