在布里斯托爾大學做學生時，湯姆·卡特就迷上了一個似乎不可能實現(xiàn)的想法：讓人們感知和操縱虛擬的物體。于是有位教授讓他研究20世紀70年代出現(xiàn)（后被擱置）的一個深奧概念：使用超聲波技術(shù)來模擬觸摸感受。
如今，27歲的卡特已經(jīng)是Ultrahaptics公司的聯(lián)合創(chuàng)始人和首席技術(shù)官，這家公司利用構(gòu)思巧妙的算法和超聲波發(fā)射器陣列模擬各種感覺：微小氣泡在指尖爆裂，液體流過掌心，三維圖形的輪廓……卡特說，從電腦游戲、汽車到家用電器的數(shù)10家產(chǎn)品公司都在測試這項技術(shù)。該技術(shù)正是計算機科學家所謂“觸覺反饋技術(shù)”的實例（在古希臘語中，觸覺的基本意思就是“與某種東西接觸”）。
盡管其他高科技公司也在開發(fā)自己的觸覺反饋技術(shù)，但Ultrahaptics稱，超聲波是唯一能讓人們懸空感知和操縱虛擬物體的技術(shù)。這項技術(shù)有很多潛在應(yīng)用：使用無形滑塊來調(diào)大家用音響的低音；通過虛擬旋轉(zhuǎn)按鈕調(diào)節(jié)車內(nèi)空調(diào)溫度，不過卡特說，這項技術(shù)最有前景的用途或許是讓虛擬現(xiàn)實的“感覺”更真實。
“觸感對打造強大的虛擬現(xiàn)實技術(shù)確實有至關(guān)重要的意義，”
卡特說，“如果你擁有最好的虛擬現(xiàn)實頭盔和最棒的環(huán)繞聲耳機，無疑會有非常酷的體驗，但如果你在與這些產(chǎn)品互動的過程中沒有觸覺感受，那就很難有逼真的效果。”
由于保密協(xié)議的緣故，卡特不能透露正在測試這項技術(shù)的公司，以及這些公司正在開發(fā)的產(chǎn)品。但還是能看到一些誘人跡象。在1月舉行的國際消費電子展上，高端音響制造商哈曼發(fā)布的音響揚聲器系統(tǒng)原型采用了Ultrahaptics技術(shù)支持的手勢控制系統(tǒng)。捷豹路虎宣布，計劃把Ultrahaptics技術(shù)集成到旗下汽車的手勢控制系統(tǒng)中。Ultrahaptics公司首席執(zhí)行官史蒂夫·克利夫表示，首款使用Ultrahaptics技術(shù)的電腦游戲?qū)⒂诮衲臧l(fā)布，但是他沒有透露更多的細節(jié)。
這項技術(shù)也有局限性：雖然超聲波可以模擬觸摸物體輪廓的感覺，但是不能創(chuàng)造固態(tài)物體的錯覺。你永遠可以把手指或手掌穿過超聲波振動的區(qū)域。用戶還會聽到超聲波遇到皮膚反射發(fā)出的煩人嗡嗡聲。這家公司表示，它將設(shè)法盡量減少噪音。雖然人類無法聽到超聲波，但貓狗可以聽到。Ultrahaptics公司稱，這種聲音在測試中沒有引發(fā)犬類反應(yīng)，還承諾上市產(chǎn)品不會對寵物造成任何影響。
帕特里克·鮑迪施教授在德國波茨坦大學哈索普列特納研究所專門進行人機交互研究，他對Ultrahaptics公司背后的研究團隊贊不絕口，“他們是歐洲這個領(lǐng)域最有創(chuàng)意的團隊之一”。然而他表示，如果不能營造抓取固態(tài)物體的感覺和現(xiàn)實世界中接觸物體遇到的阻力，那么這項技術(shù)在虛擬現(xiàn)實領(lǐng)域的應(yīng)用可能會受限。不過，鮑迪施認為，該技術(shù)在增強現(xiàn)實領(lǐng)域（用戶需要同時與現(xiàn)實世界和虛擬物體互動的情況）的應(yīng)用前景會更廣闊。
Ultrahaptics的辦公室在企業(yè)孵化器The Engine Shed里——它外表時尚、具有后現(xiàn)代風格，位于從前的布里斯托爾火車站機車維修車間里。這座車站由伊桑巴德·金德姆·布魯內(nèi)爾建造。這位19世紀的傳奇工程師憑借在火車、輪船和橋梁設(shè)計領(lǐng)域的開拓創(chuàng)舉而聞名。卡特坐在會議室里，坦率地解釋說，該公司硬件沒有什么特別之處，不過是把超聲波發(fā)射器陣列和普通手勢控制平臺連接起來罷了。
“精妙的是我們的軟件，”卡特說，他身材消瘦，略帶孩子氣，蓬亂的棕色短發(fā)看起來像是1964年左右的喬治·哈里森，“這實際上關(guān)系到你如何使用算法來控制聲波發(fā)射器，創(chuàng)造出這種感覺。”
這款軟件可以通過編程找到你的手，直接發(fā)送聲波，把感覺投射到最遠6英尺開外只有指尖大小的區(qū)域，也可以同時創(chuàng)造多種感覺，比如讓不同的手去“接觸”不同的東西。
Ultrahaptics公司成立于2013年，源起是卡特在布里斯托爾大學就讀期間所做的研究。這些研究得到了計算機科學教授斯利拉姆·蘇布拉馬尼安的指導，后者領(lǐng)導的實驗室致力于改善人機交互體驗。蘇布拉馬尼安此后來到蘇塞克斯大學，他表示用超聲波模擬觸感的想法誕生于20世紀70年代，但當時沒人能解決編程問題。“我知道這可能是個有趣的想法，”他說，“但在湯姆來到以前，我真的沒想到會有人愿意做這個。”
卡特進行了5年的實驗，解決了“很多超級困難的數(shù)學問題”， 他期間暫時擱置博士學業(yè)，創(chuàng)立了Ultrahaptics公司。蘇布拉馬尼安和來自同一實驗室的研究助理本杰明·隆作為聯(lián)合創(chuàng)始人加入了這家公司。（兩人目前仍擔任公司的科學顧問。）一項產(chǎn)品從實驗室投入商用需要克服巨大的技術(shù)挑戰(zhàn)：早期原型設(shè)備需要近20分鐘才能渲染一張手勢圖像，打造相應(yīng)的感覺。現(xiàn)在，Ultrahaptics軟件只需原有計算能力的一小部分，就能每秒渲染10萬幀圖像，使這項技術(shù)得以應(yīng)用于家用電器和汽車。
2014年，卡特和他的合伙人從英國上市風險投資公司IP集團獲得了60萬英鎊的種子資金，開始招募首席執(zhí)行官。他們很快聘請了在半導體行業(yè)擔任過多個高管職位的克利夫。克利夫表示，他立即掌握了Ultrahaptics產(chǎn)品的應(yīng)用。他很喜歡卡特。“湯姆和我很快就一見如故，”克里夫說。讓他印象深刻的是，卡特看起來深知自己的不足之處，愿意聽取一位經(jīng)驗豐富人士的建議。2014年12月，Ultrahaptics公司正式聘請克利夫擔任首席執(zhí)行官。
去年，Ultrahaptics完成了1010萬英鎊的A輪投資，領(lǐng)投的Woodford Investment Management是英國大型投資管理公司，由景順資產(chǎn)管理公司前頂級投資組合經(jīng)理尼爾·伍德福德執(zhí)掌。IP集團也投入了更多資金。自成立以來，Ultrahaptics已出售50多套可用于評估這項技術(shù)的設(shè)備，包括技術(shù)支持在內(nèi)，每套價值2萬美元。Ultrahaptics現(xiàn)在有20名以上員工，計劃在今年把規(guī)模擴大一倍。
隨著幾輪融資的結(jié)束，該公司將于今年晚些時候開設(shè)美國辦事處，目前正加緊幫助客戶把使用Ultrahaptics技術(shù)的第一批產(chǎn)品推向市場。這家公司已經(jīng)從歐盟獲得150萬歐元的資助，準備把這項技術(shù)集成到單芯片上方便小企業(yè)使用，比如把手勢控制應(yīng)用于家用燈具領(lǐng)域。
除了虛擬現(xiàn)實和家用電器外，這項技術(shù)還有更多的應(yīng)用方向。比如，Ultrahaptics技術(shù)可以讓盲人和聾啞人更安全地駕車出行。
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