虚拟现实的嗅觉模拟系统

【虚拟现实的嗅觉模拟系统】

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虚拟现实的嗅觉模拟系统

嗅觉在虚拟现实环境中的探索程度尚未达到与视觉和听觉相同的程度 。 对嗅觉设备进行的研究要少得多 , 而且很少有嗅觉设备可以轻松集成到虚拟现实应用程序中 。

使用化学设备将气味纳入虚拟现实模拟仍是一种挑战 , 例如可能扩散到不需要的区域、缓慢消散、定义各种参数(例如浓度、频率和持续时间)以及用于控制气味扩散的适当软件解决方案 。
本文旨在介绍一种非侵入式、移动、低成本和可穿戴的嗅觉显示器 , 以及一种软件服务 , 使开发人员能够轻松创建包含与虚拟现实耳机眼镜集成的嗅觉刺激的应用程序 。
此外还有一个对32人进行的案例研究 , 以评估他们在使用嗅觉显示器时的满意度 。 研究结果表明 , 解决方案按预期工作 , 可以正确产生气味并易于推广到应用中 。

虚拟环境通常只探索视觉和听觉刺激 , 触觉刺激位居第三 , 但相比之下 , 触觉输入非常有限 。 因此 , 其他一些对我们很重要的感官和我们许多经验的一部分被忽略了 。
特别是 , 嗅觉对人类很重要:它用于发展物体意识 , 感知一个地方的季节和气氛以及饮食的基本组成部分 。 它影响我们的行为 , 并通过允许我们检测食物和环境中的危害来提供更大的生存潜力 。

我们的嗅觉使用嗅觉神经将外部世界直接连接到边缘系统 , 边缘系统由大脑中处理情绪的结构组成 , 例如悲伤 , 愤怒 , 快乐 , 恐惧 , 惊吓 , 音调 , 疼痛和记忆 。
嗅觉显示器(或气味接口)是将气味插入虚拟环境的设备 。 它们可能是定制虚拟现实房间内的多用户设备 , 例如CAVE(洞穴自动虚拟环境) , 也可以是注入低分散香味的单个设备 , 例如使用空气炮将气味吹向用户的鼻子 。

尝试建立这样一个系统的历史由来已久 。 Sensorama是首批在虚拟现实环境中将嗅觉刺激与音频和视觉信息相结合的项目之一 。 它还具有运动 , 振动和直接风效应;但是 , 它不是交互式的 。
一些研究已经解决了嗅觉中的许多问题 , 但许多挑战仍未解决 , 例如这些显示器参数的准确定义 , 例如浓度、频率、持续时间、可以混合以产生气味的成分的调色板 , 以及香味扩散到不需要的空间 , 甚至我们是否在睡眠时感知到嗅觉刺激 , 以及它们如何被用来操纵我们的梦境 。

此外 , 一些研究表明 , 性别和年龄会影响人类的嗅觉 。 嗅觉显示需要由应用程序根据特定提示触发 , 并考虑到气味可能需要一些时间才能到达用户的鼻子 。 此外 , 嗅觉显示器与系统其余部分的物理集成也带来了挑战 。 在气味完全融入虚拟现实环境之前 , 这些仍然是需要解决的一些艰巨问题 。
为了增加沉浸式环境空间中的现实感 , 并更紧密地模仿现实世界 , 我们开发了一种非侵入式、移动、低成本和可穿戴的嗅觉显示器 , 可以插入任何虚拟现实耳机 , 让气味立即以受控的方式到达用户的鼻子 , 不会蔓延到整个房间 。 我们还开发了一种具象状态转移软件服务 , 可以轻松地将这种嗅觉显示与虚拟现实应用程序集成 。

对气味的感知具有与神经系统相关的特定方面 。 刺激是由几个相互独立的气味分子引起的 。 视觉和听觉由光和声音的频率决定 , 其范围可以通过屏幕和扬声器轻松复制 。 但是有无数的气味分子 , 不能随意立即合成 。 由于这些因素 , 气味的感知在虚拟现实应用中尚未得到充分探索 。 主要问题与人类嗅觉机制有关 , 而不是基于主要要素 。

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