為什麼現在的技術可以把聲音和視覺模擬的無比逼真,但是對於嗅覺和觸覺卻幾乎沒有建樹?
現在聲音已經可以做的以假亂真,電影的裡面的各種視覺特效也可以做的無比真實,但是觸覺和嗅覺味覺卻一點進展都沒有這個是為什麼呢?
謝邀
因為視覺和聲音依靠的是對電磁波和聲波的反應,可以很容易的用能量激發出光和聲,但是嗅覺、觸覺和味覺依靠的是與真實物質接觸,相對來說觸覺還好,是與宏觀物質相作用,而嗅覺和味覺是與化學物質,分子相作用才感知到的。這個很難簡單的直接用什麼機器直接合成一些分子給你嘗或者給你聞。
我覺得最客觀的條件還是在於沒有找到這兩種東西的 "基".
什麼叫"基"? 比如, 三維空間的正交基是三個向量(0,0,1) (0,1,0) (1,0,0)
只要有了這三個向量, 任意的三維向量都能由他們線性表示.
我們能用計算機計算, 表達顏色, 因為我們已經找到了顏色空間的基, 即三基色RGB
計算機圖像中的任意一個像素的顏色值, 都可由這三個量的多少來表示,
對於任何一個圖形的光照計算, 也能夠從對這三個數值的加減乘除(或更複雜的積分等運算)來完成, 此處不展開.
對於聲音空間, 我們也有這種基, 就是正弦和餘弦波, 任何一種聲音, 也是由它們的疊加形成的.
但是對於氣味........未知.
對於觸覺...............未知. 觸覺應該更複雜, 還夾帶著力反饋該如何計算...
我相信, 只要人們找到了氣味空間和觸覺空間的基, 生產出設備就只是時間的問題了.
要是我玩喪屍圍城會導致家裡一股腐爛的肉味,我媽肯定砍斷我的手
嗅覺的模擬估計會等到以後腦後插管直接改變神經信號傳輸構造大腦幻覺實現。
嗅覺很困難,大分子合成不是說來就來的。
觸覺我大學時做過一個項目,是用超聲波模擬觸覺,最大的問題是解析度和力反饋。無論是接觸式(電極手套)還是非接觸式(超聲波之類),都很難達到太精細的解析度,也很難提供足夠的反作用力,模擬出來的只是一種微妙的「有東西在接觸」的感覺,完全不像是有一定剛度的物體。
靠前的答案有點扯啊。。。雖然問題本身就有問題。
我覺得題主是問為啥家裡的電視可以給你產生嗅覺和觸覺。。。那是因為光和聲音是物理信號,而氣味和材質是物體的化學屬性,不能相提並論。
題主覺得聲音容易被模擬,是因為聲音屬於物理信號,可以直接進行電信號到動能振動的轉換。
題主覺得圖像容易被模擬,是因為圖像屬於物理信號,可以直接進行電信號到光信號的轉換。
嗅覺題主覺得不容易被模擬,那是因為實際屬於化學信號,實際上揮發性有機物的分子質量都不高,分析起來並不難,只是貴罷了。雖然從電信號到化學物質的轉換基本沒可能直接進行,但是批量生產氣味還是可以的(不過一般時候毫無意義)。
觸覺題主覺得不能被模擬,我覺得這個想法莫名其妙。。。觸覺模擬無處不在,現在充氣娃娃都有帶體溫加熱的了。當然,從電信號到無限改變材質也基本是無稽之談。除了技術原因外,曾經看到一篇報道,說人類能夠識別的氣味中,有一半多是讓人感到不悅的。
如果要是真有氣味機,會有人開著氣味機打諸如《使命召喚:現代戰爭2》那個穿梭於貧民窟之間的關卡嗎?
我反正不願意。所以說技術實現困難和沒有強烈需求,讓氣味機得到大規模應用成為一件幾乎不可能的事情。
觸覺這方面其他人說的挺好了,不再多說了。我對產生嗅覺的設備肯定是一點興趣都沒有的。
想一下,要是手機集成了嗅覺產生設備,那地鐵公交還能坐?
另外,聲音和圖像都感知是通過波(電磁波和聲波)來產生的,而氣味是通過物質來傳播的。
這就決定了他們存在本質區別。
一個嗅覺產生設備更接近於一瓶香水,都需要以物質為載體,而不可能單純以信息為載體。
誰說觸覺沒有做
你去玩玩街機上的賽車遊戲,除了加速度該有的都有了。
街機上的飛行遊戲連加速度都模擬出一部分呢了
光槍也是觸覺啊
觸覺只是在家用機上無法實現而已,成本太高了
現在手柄大部分成本都花在震動上,就是觸覺啊。
另外PC的H遊戲還有那種另類的套裝
嗅覺是因為再現成本太高了,而且都是些偏門的味道比如爆炸或者殭屍,如果是要附帶一個香味庫成本太高,直接合成現在沒這個技術,買遊戲送女主角用的香水這事應該有廠家干過吧……為玩個遊戲還想被搞得鼻青臉腫都是內傷,值當嗎?
記得寫教材時看的資料:羅伯特羅德里格茲的spy kidz 3d電影,看電影的時候會領到味覺卡片,屏幕上出現屎的時候,會出現數字提示,劃開卡片上的對應數字能聞到屎的味道,自助的!不知道有多少人看的時候會去聞?
嗅覺:羊精、糖精
觸覺:inflatable dolls and etc
所以,看不懂問題。
額 有種技術叫TMS。
不考慮腦機介面的話,聲光的載體是能量波,可以通過其他能量(如電能)轉化方便獲得,而電能很好獲取和儲存;嗅覺味覺的載體是物質分子,總得有原料合成或者混合,很難用這種思路做出簡單易用的產品;觸覺的話如果是被動觸覺很好做(比如力反饋操縱桿,物體在那,只是會觸發動作),而任意物體的觸覺就回到怎麼實時做出一個觸覺載體的問題了,與其研究這個還不如投入到腦機介面里專心研究怎麼欺騙大腦,讓大腦以為那個觸覺是真的。
其實主要還是成本問題。光和聽的模擬都沒問題,主要是承載信息的介質非常容易獲得。而嗅覺,日常生活中接觸到的一種味道中通常是多種化學成分的集合,而且其比例還必須在一定範圍內,這玩意要模擬的話那成本可就高了。而觸覺的話,還必須在微觀角度下控制介質的物質排列形式,這種科技可以有,但是那可就得花大價錢了。最要緊的是,模擬了賺不了錢。
眼、耳、鼻、舌、身、意,是為六根,這個順序是不能隨意調換的。
我個人認為,六根越往裡走,就越接近我們的本我,就更能觸及我們的心神,所以用科技來模擬的難度也會越來越高。當科技能走到第六根,即「意」的時候,也許黑客帝國里的世界就會到來了。
很明顯,視覺和聽覺是外界對機體的一種物理刺激,物理相對化學來說一個特點就是原理規律複雜但是物質種類很簡單,無外乎原子和電磁波。而化學的特點,是原理簡單物質種類及其複雜。當人類掌握了足夠多的物理規律可以很容易用較少種類的物質模擬出複雜的感官體驗,卻不容易在較小的體積里集成大量種類的物質。
至於觸覺,的確是物理刺激,所以我覺得這是接下來科技發展中最可能實現的一種感官體驗,可以在一小塊觸摸板上集成大量的力反饋單元,通過程序控制不同大小的反饋力,來模擬不同物體的觸感。只是以當前的科技還無法做出那麼小的單元,無法做出那麼高的解析度。就像當前的顯示屏,就算ppi再高,人還是能明顯分辨出現實物體和顯示物體,我覺得就是解析度還不夠高,色彩和亮度模擬的還不夠準確的原因。
PS:限於高中水平,第一段關於物理化學特點的總結,不對的地方,求輕打臉。^_^
不能同意目前的高票答案。且不吐槽正弦波與餘弦波就是個相位不同…聲光刺激的元素也不光光是維度少那麼簡單。如果說就三種顏色所以視覺刺激做的好,那為啥大家還要去電影院看電影?不能誰家都弄個200寸大彩電搭配個5千瓦大音響嗎?
我認為,真正的根源性的原因是人類能廉價地操縱的物質種類太少了規模太小了成本太高了。聲光刺激之所以容易做,主要是因為這兩種刺激源容易生成。一台顯示器只要10瓦就能展示覆蓋人高解析度視野範圍的鮮亮畫面,一台喇叭更是只要50瓦就能產生雖然不夠有力但足夠逼真的聲音。就算算上背後用來生成這些刺激的電腦系統等等,加在一起這兩樣刺激都是千瓦級別功率規模以內的事情。
但是試想觸覺、味覺、嗅覺呢?
觸覺的話,不考慮別的,就考慮現在表現最豐富的遊戲手柄,最多也就產生讓手震一震的觸覺,已經需要數瓦功率,還不提全身產生感覺。考慮普通市民最容易接觸到的遊戲廳用的賽車、飛機模擬,此類遊戲機的電驅動部分功率已經超過千瓦(當然是峰值,你不用就不耗電,平均下來數百瓦以上)。而就算這樣還是做不到逼真,只能產生部分觸覺刺激,如果需要讓人體獲得完全擬真的觸覺刺激,光是運行功率就要數千瓦,還不提整個設備的製造,還有後期維護。成本太高。
至於味覺和嗅覺,味覺可能還比較容易,畢竟人類對味覺的研究歷史最為悠久,但是少數特殊味道的製備仍然困難且昂貴。嗅覺則難以想像的困難,人類能反應的味覺分子種類太多,若要需要逐一製備它們恐怕需要好多個實驗室,直覺上最容易的方法可能是直接合成,但是這樣的工業手段往往對於規模化有很高的要求,個人在家設置一套可以按需產生氣味的裝置,個人估計能耗要上萬瓦,而成本數億。只能依賴工廠生產氣味包,個人在家使用裝置釋放,但這樣仍然對工廠提出了很高要求,需要進行複雜的有機無機合成。
總之,在整個刺激源到感受器的刺激鏈條上,只有聽覺和視覺有著最低的最大值,其他感受上總有環節成本極高,難以平民化。
個人以為,目前看來唯一的出路是直接刺激腦產生味覺和嗅覺的刺激。——矩陣世界正是你們想要的!化學反應複雜,成本又高,關鍵是缺少需求
看到麵包還要再現麵包香,看到毒藥放點敵敵畏? 安全性也不好啊聽覺和視覺感受的是物質的波,觸覺和嗅覺感受的是物質本身,物質千變萬化,我們不是神能召喚萬物。
也許,對於毒品致幻的研究可以解開這個難題。
一種超短時效的藥物,使大腦處於淺度幻覺中,把嗅覺和觸覺編碼在聲波和光波中,一種移覺作用使我們能摸到,聞到。
要知道,波是能夠高速傳波的,普通物質不能,就算你能高速合成氣味,你能高速傳播氣味嗎?你能高速讓氣味消失嗎?!
只有對腦神經生理功能的研究才是解決這輛種感覺虛擬的正途。
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