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- [CHI 2026] 触觉设备越逼真,为什么反而摸不清真实世界?
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戴上触觉设备,你也许能感到虚拟按钮的按压,或者一件数字家具的表面。但伸手拿起桌上的杯子,指腹却隔着执行器;想敲几下键盘,手指又被机构挡住。增加了虚拟世界的触感,真实世界的触感反而被拿走了一部分。
发表于 CHI 2026 的《Next Generation Wearable Haptics Should Balance Virtual & Real-world Fidelity》,把这个矛盾作为核心议题。它是一篇提出设计立场、综合既有技术的论述,主要关注手部接触式可穿戴触觉,没有制造一件新设备来证明某条路线最好。

论文图 3:论文用远程击掌、同地握手和家具比较说明冲突:同一触觉设备能增强虚拟触感,也可能阻碍真实接触。这些是论述示例,不是本篇新增的对照实验。
让人感觉更多,也可能让手做得更少
许多触觉装置把执行器放在需要刺激的皮肤上:指腹下的马达制造振动,机械结构产生压力,温度元件带来冷热。对虚拟对象而言,这有助于把刺激送到合适位置,但同一层装置也成了皮肤与真实物体之间的屏障。
这种屏障影响的不只是舒服与否。接触后的细微触觉信息参与判断抓握力度、表面纹理和物体是否滑动。机构越多,设备越可能变重、变厚,限制手指活动;一些动作甚至需要别人协助,例如戴好头显或调整设备。
论文用混合现实会议与家具比较说明问题:一个人既要与远程化身互动,也要和身边的人接触;既要探索数字家具,也要触摸现有家具。若设备只围绕虚拟接触优化,就难以支撑这些连续发生的任务。
这些例子是作者用于论证的场景,并非本篇新增的实验结果。它们的价值在于让评价问题发生变化:除了“虚拟触觉像不像”,也要问“戴着它还能怎样触摸和操作真实对象”。
为触觉保真度增加另一条轴
作者提出一个双轴框架。一条轴描述设备生成虚拟触觉的能力,另一条轴描述佩戴设备时,真实世界触觉与操作能力被保留的程度。目标是同时考虑两者,让应用决定哪种取舍合理。

论文图 5:框架同时考虑虚拟触觉保真度与真实世界触觉保真度,并归纳四类策略。位置表达概念方向,不是统一实验获得的量化排名。
这个框架不是给所有设备排出的量化榜单。图中的位置表达概念方向,不是统一实验得到的精确分数。虚拟对象的纹理、压力与温度本就难以用一个数概括,真实世界的操作也依赖任务;触摸杯壁、使用工具和双手配合,可能需要不同能力。
因此,评价可以分层进行。先测两点辨别、纹理方向或刺激定位,观察触觉敏感度如何变化;再让人仅凭触摸辨认或匹配对象;最后检验抓握、插钉板、手指活动与具体应用。以裸手或其他设备为基线,才能知道装置增强了什么,又损失了什么。
测到指腹对某种纹理仍然敏感,不足以证明整只手可以自由工作。相反,一项任务完成得快,也未必表示所有感觉都被完整保留。框架提醒设计者,把感知指标与操作情境连接起来。
四条路线,各有不同的代价
第一条是“可透感”执行器:将刺激层做得很薄、很柔软,尽量让真实刺激穿过。薄膜电刺激、柔性结构等属于这一思路。它有机会在目标皮肤上提供细密反馈,但即使很薄的覆盖层,也可能改变纹理或力度辨别;厚度、输出能力与耐用性还会互相牵制。
第二条是“按需”执行器:平时让指腹或手掌露出来,需要反馈时再移到接触位置,不需要时收回。它能减少持续遮挡,却增加了机械结构的体积、活动范围和切换延迟。论文引用的示例有不同响应时间,这不能直接理解成整类设备的统一性能。

论文图 7:按需执行器只在需要虚拟触觉时接触目标皮肤,其他时候收回。示例显示如何留出指腹或手掌,但机械切换仍有延迟和体积成本。
第三条是“异位”反馈:把指尖的接触信息送到腕部、指甲或其他皮肤,让手继续接触真实世界。代价是预期触感与实际刺激位置不一致,需要学习映射;腕部的分辨能力也不同于指腹。它可能适合确认、提示等信息,但不能默认替代需要准确接触感觉的技能训练。
第四条是“远隔”执行器:安装位置与目标感觉位置分开,通过振动传播或转移感觉,让刺激被感知在原本的目标部位。它与异位反馈的区别在于,人不只是从手腕读出“指尖发生了接触”,而是尝试在指尖感到刺激。

论文图 9:远隔执行器在别处安装,通过传导或转移感觉让目标部位产生触感;它与“在另一部位感到替代刺激”的异位反馈不同。
这条路线同样有现实障碍。姿势变化和个体差异会影响传播与感觉位置,校准可能复杂,空间精度和可预测性也有限。让手指空出来,不等于真实操作与虚拟触觉已经同时获得保证。
为什么值得关注
这篇论文最有价值的判断,是把一件触觉设备放回人的完整活动中评价。人会在数字对象、实体工具和其他人之间切换,装置应接受这种连续使用的考验。对设计者而言,这意味着提前考虑拿杯子、打字、调整头显等普通动作,而不是把它们留在演示之外。
四类策略提供了比较与组合的语言,却没有一个适用于所有场景的赢家。论文也明确限制了讨论范围,并承认跨策略直接比较、长期使用和实验室外研究仍不足。后续更需要共同的任务和基线,检验真实感知、操作与佩戴负担之间的取舍,才能判断哪种结构适合哪种工作。虚拟触觉的进步,应当和人在真实世界中继续行动的能力一起衡量。
资料来源
论文:Next Generation Wearable Haptics Should Balance Virtual & Real-world Fidelity;
作者:Shan-Yuan Teng, Yudai Tanaka, Alex Mazursky, Pedro Lopes;
会议:Proceedings of the 2026 CHI Conference on Human Factors in Computing Systems (CHI ’26), April 13–17, 2026, Barcelona, Spain;
DOI:https://doi.org/10.1145/3772318.3790996
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