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【VR技術(shù)宅】模擬嗅覺為何如此困難?

來源:VR之家

各位覺得虛擬現(xiàn)實技術(shù)在今后的幾年里能夠發(fā)展到怎樣的地步?VR箘覺得大家的回答肯定還是集中在VR視、聽、觸三種感官的提升方面。Oculus首席科學家Michael Abrash在預測今后5年的VR技術(shù)發(fā)展的時候也是集中在這三個方面的,那么問題就在于:為什么在VR里模擬剩下的兩種感覺如此困難?當然,由于味覺的應(yīng)用范圍相當狹窄,我們就集中在嗅覺方面吧。

為什么視聽觸三種感覺在VR中優(yōu)先發(fā)展,這不僅在于它們實現(xiàn)起來比較容易,同時也因為它們是應(yīng)用最頻繁、提供最多信息的感官。似乎在虛擬現(xiàn)實中,沒有嗅覺也不會讓人感到困擾,但實際上嗅覺對于我們認知世界還是非常重要的,只不過很多時候我們沒有意識到它的存在,它下意識地影響到人們的情緒,并改變我們的認知。


例如科學家發(fā)現(xiàn)廁所里的細菌種類和數(shù)目明顯比工作桌上是鍵盤、鼠標要少,但人們?nèi)匀粫钟|在廁所里吃東西,這里面有很大部分原因在于我們在廁所里聞到過的味道。事實上,有一種缺乏嗅覺的病人被發(fā)現(xiàn)因為喪失了部分生活品質(zhì)而感到痛苦、甚至抑郁。有人這樣描述喪失嗅覺的痛苦,感到“脫離了周圍的環(huán)境”,就好像“在觀看以自己的生活為主題的電影”,并表示喪失嗅覺帶來的心理創(chuàng)傷比手腳殘疾更難受。


【VR技術(shù)宅】模擬嗅覺為何如此困難?


嗅覺在動物身上屬于比較原始的感覺,它直接與杏仁核相關(guān)聯(lián),后者屬于人腦中與情感相關(guān)聯(lián)區(qū)域的一部分,這意味著嗅覺能夠直接刺激并影響人類情緒。有時候一小股清香就能令人感到心情愉悅,而現(xiàn)在的VR設(shè)備肯定是做不到。


Benson Munyan III在佛羅里達中央大學研究VR和嗅覺,他回憶起祖母的宅子時這樣說道:“當我們抵達那里首先就會看到一排玫瑰樹籬,所以一下車我們就聞到玫瑰花香。這么多年過去了,這個記憶仍然十分深刻?!?


Munyan是現(xiàn)在少數(shù)研究VR嗅覺的科學家之一。他曾經(jīng)在伊拉克、肯尼亞和吉布提為美軍服務(wù),他的研究的一大作用就是通過VR和嗅覺幫助那些受傷的美軍士兵克服他們的創(chuàng)傷后遺癥。嗅覺曾被用于VR PTSD治療中,但到目前它對沉浸式體驗的作用仍然沒有被量化。


嗅覺如何影響存在感?


他與同事一起制作了一個恐怖類體驗,體驗者需要在一個詭異的狂歡之夜中搜索自己的鑰匙。他們在體驗房間里設(shè)置了一個氣味裝置,是一個4000美元的鞋盒大小的銀色盒子。它可以在合適的時間釋放合適的氣味,煙熏味、臭味、香甜氣味等。


他們發(fā)現(xiàn)氣味極大地增強了體驗者在這個虛擬狂歡夜上的存在感,而當研究人員移除氣味裝置后體驗者的存在感驟然下降。


不過有一個問題是,如果我們在一個房間里長時間混合各種不同的氣味,最終會混合出十分難聞的味道。在生活中我們也能意識到這種情況,用清香劑并不能掩蓋廁所的味道,最終我們聞到的只是一種更加惡心的氣味,只有先去除臭味再使用清香劑才會令我們感到心情愉悅。


這不僅會令我們的嗅覺產(chǎn)生混亂,氣味到處傳播還會影響到房間里的其他人。同時,世界上氣味的種類千差萬別,我們還需要針對體驗專門合成相應(yīng)的氣味。我們也不能控制氣味在空氣中的傳播,氣味從盒子里傳到我們周圍的時候,或許我們已經(jīng)離開這個場景進入下一個場景了。


VR嗅覺存在的其他問題


關(guān)于這些問題的解決辦法,首先有公司開發(fā)了頭戴式VR嗅覺裝置,里面放置了十幾種針對不同場景的氣味香水。VR箘?wù)J為這種做法當然無法解決氣味種類繁多造成的問題,但至少可以解決氣味串擾以及氣味傳播有延遲的問題。


當然,這些產(chǎn)品基本上都沒有獲得成功,倒不如說已經(jīng)被列為失敗的產(chǎn)品。例如外媒The Verge就把一款叫做FeelReal的氣味面罩形容為“在大熱天坐在一輛新車里并使用空氣清新劑,然后把你的臉埋到車座上?!焙苊黠@它的體驗是悶熱難受的。


不過其他公司并沒有放棄,例如一家日本實驗室進一步縮小了這種設(shè)計,它可以掛載到Rift等頭顯上面,只覆蓋鼻子附近很小的區(qū)域,它使用超聲快速將香水分散到空氣中,這種設(shè)備盡量不影響到其他方面的體驗,并可以更精確地控制氣味的留存時間。


針對氣味種類的問題,我們知道氣味并不像顏色那樣存在三原色這樣的基礎(chǔ)氣味,也不像音頻那樣范圍、強度都十分容易控制。實際上VR觸覺也存在類似的問題,大部分觸覺裝置都只能模仿部分觸覺種類,好在觸覺本身并不存在非常多的種類。


【VR技術(shù)宅】模擬嗅覺為何如此困難?

同一種氣味,有時你覺得是花香


盡管并不是全部,新設(shè)備的確可以同時以不同濃度發(fā)散不同的氣味,然后利用這些基本氣味混合產(chǎn)生其他氣味類型。事實上,真正意義上的基本氣味并不存在,不過氣味的確可以相互混合產(chǎn)生新的味道,另外,不同濃度的氣味分子給人的感受是不同的,例如高濃度吲哚產(chǎn)生糞臭味,中等濃度則是腳臭味,較低濃度則有孜然味,而極低濃度卻產(chǎn)生茉莉花香。這意味著發(fā)散不同濃度的單一物質(zhì)我們就能得到多種氣味。


【VR技術(shù)宅】模擬嗅覺為何如此困難?

有時又覺得令人嘔吐


主觀意識影響氣味感知


Takamichi Nakamoto是東京技術(shù)研究所下屬實驗室主任,他領(lǐng)導開發(fā)了上述裝置,他表示“通過大量的實驗數(shù)據(jù)收集的確可以建立氣味與分子的對應(yīng)關(guān)系,但完全做到這一點并不是那么容易?!?


“主觀意識影響氣味感知,例如感受到恐懼的人的汗水里存在能夠令他人也感受到恐懼的成分,但這種成分是非常復雜的混合物,根本沒有人現(xiàn)階段能夠合成這樣的物質(zhì)??偟膩碚f,氣味絕不像色彩那樣存在能夠合成一切氣味的基礎(chǔ)成分?!?


盡管100%還原所有氣味幾乎是不可能的,不過我們也許能夠建立折衷的辦法。例如當我們聞到令人不快的氣味時,盡管它可能與真正的氣味并不相同,但同樣可以增強我們在恐怖體驗中的沉浸感。人們并不能準確識別氣味的種類,根據(jù)情境不同,他們可以把尿味當成別的味道,例如魚腥味、垃圾堆、兇手散發(fā)的氣味或者受害者的尸體的味道。如果調(diào)整其濃度,加入溫馨的場景,或許還有人把它當做入眠前的愉悅氣味。


【VR技術(shù)宅】模擬嗅覺為何如此困難?


換句話說,人們對特定物質(zhì)的反應(yīng)其實跟情景、個人感受有關(guān)系,最明顯的就在于人的體味,同一個人的體位,有的人覺得是香的,有的人卻受不了(這里并不是討論那些特別強烈、刺激性的氣味)。關(guān)于這一點,VR箘倒是有些感觸,我小時候特別喜歡外公家車庫的味道,總有一種火藥味??偟膩碚f,每個人對氣味的感受程度不同。


因此,如果你想要設(shè)計一種帶有氣味的VR體驗,記得添加足夠的視覺方面的暗示,這樣體驗者更容易接受這種氣味。


【VR技術(shù)宅】模擬嗅覺為何如此困難?


總的來說,目前的VR嗅覺體驗仍然只不過是一種玩笑,它能夠調(diào)劑一下氛圍,例如《生化危機7》周邊產(chǎn)品的血腥蠟燭,卻無法成為跟主流VR產(chǎn)品一樣的標準配件。VR是一個融合了多種感官的綜合性體驗,并且虛擬現(xiàn)實還需要好多年才能真正走向成熟。

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