将虚拟现实带入“现实”，触觉全息投影技术将比科幻更加科幻

这是新兴的全息触觉显示器的基础，还可以创造出更引人注目的虚拟现实体验，该小组的研究结果发表在《科学进展》杂志上。全息触觉显示器使用超声波发射器的相控阵将超声波聚焦在空中，允许用户在空中徒手触摸、感觉和操纵三维虚拟物体，而无需物理设备或接口。尽管这些显示器在包括增强现实、虚拟现实和临场感在内的各种应用领域有着巨大的应用前景，但它们所提供的触感是弥散的、微弱的，就像“微风”或“一股空气”。

科学家们使用高分辨率光学成像、模拟和感知实验来研究触觉全息过程中在皮肤中激发的超声波激发波。他们发现全息显示器在皮肤中激发出广泛的振动模式——剪切冲击波。科学家们解释说，在触觉全息中，当超声波在空中聚焦和扫描时，会产生冲击波，从而导致皮肤振动。

这些振动可以相互干扰，从而在某些位置放大它们的强度，这种现象被称为相长干涉。冲击波的形成形成了一种拖尾尾流模式，延伸到预期的焦点之外，降低了触觉的空间精度和清晰度。

作为类比，根据研究人员的说法，如果聚焦声束是水面上快速移动的船只，则冲击波模式是尾随船只的尾流。当前的全息触觉显示器激发了在皮肤中传播的冲击波模式，感觉非常分散。“我们的研究揭示了全息触觉显示器是一种很有前途的虚拟现实和临场感新技术，它很需要声学设计创新方面的新知识。”

“通过了解超声波在皮肤中产生的剪切冲击波的基本物理原理，我们希望改进触觉全息显示器的设计，使其对用户来说更加逼真和身临其境。这样的触觉显示器可以使我们用各种各样的虚拟物体、交互式动画角色或可抓取的工具来增强我们的物理环境，还可以用手触摸和感觉。”

该团队发现了之前未知的冲击波现象，这些现象是触觉全息的基础，这为创造未来的触觉全息显示器提供了重要的一步，该显示器可以让用户在未来的元宇宙中更真实、更沉浸地进行交互。