While tremendous advances in visual and auditory realism have been made for virtual and augmented reality (VR/AR), introducing a plausible sense of physicality into the virtual world remains challenging. Closing the gap between real-world physicality and immersive virtual experience requires a closed interaction loop: applying user-exerted physical forces to the virtual environment and generating haptic sensations back to the users. However, existing VR/AR solutions either completely ignore the force inputs from the users or rely on obtrusive sensing devices that compromise user experience. By identifying users' muscle activation patterns while engaging in VR/AR, we design a learning-based neural interface for natural and intuitive force inputs. Specifically, we show that lightweight electromyography sensors, resting non-invasively on users' forearm skin, inform and establish a robust understanding of their complex hand activities. Fuelled by a neural-network-based model, our interface can decode finger-wise forces in real-time with 3.3% mean error, and generalize to new users with little calibration. Through an interactive psychophysical study, we show that human perception of virtual objects' physical properties, such as stiffness, can be significantly enhanced by our interface. We further demonstrate that our interface enables ubiquitous control via finger tapping. Ultimately, we envision our findings to push forward research towards more realistic physicality in future VR/AR.


翻译:在视觉和听觉现实方面已经取得了巨大的进步,以虚拟和增强现实(VR/AR),但在虚拟世界中引入了一种看似真实的物理感,这仍然是个挑战。缩小现实世界物理性和亲近虚拟经验之间的差距需要闭路互动循环:将用户施加的物理力量应用到虚拟环境中,并给用户带来混乱感知。然而,现有的VR/AR解决方案要么完全忽视用户的武力投入,要么依靠破坏用户经验的侵扰感测装置。我们通过参与VR/AR,为自然和直观力量投入设计了一种基于学习的神经界面。具体地说,我们展示了轻量的电子感学传感器,将非侵入的物理力量运用到用户的皮肤皮肤上,告知并建立起对其复杂手动活动的有力理解。在以神经网络为基础的模型的推动下,我们的界面可以实时解码手指力,3.3%意味着错误,并用微校准的新用户。我们通过互动的心理物理物理研究,展示了人类对虚拟物体的视觉感知力,我们通过更坚定的视觉来进一步展示我们的视觉。

0
下载
关闭预览

相关内容

IFIP TC13 Conference on Human-Computer Interaction是人机交互领域的研究者和实践者展示其工作的重要平台。多年来,这些会议吸引了来自几个国家和文化的研究人员。官网链接:http://interact2019.org/
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
77+阅读 · 2020年7月26日
开源书:PyTorch深度学习起步
专知会员服务
50+阅读 · 2019年10月11日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
Call for Nominations: 2022 Multimedia Prize Paper Award
CCF多媒体专委会
0+阅读 · 2022年2月12日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Towards 5G Zero Trusted Air Interface Architecture
Arxiv
0+阅读 · 2022年11月7日
VIP会员
相关VIP内容
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
Call for Nominations: 2022 Multimedia Prize Paper Award
CCF多媒体专委会
0+阅读 · 2022年2月12日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员