迪斯尼科学家3D打印智能手机声波控制装置
尽管智能手机公司花费数以百万计的资金力图让自己的产品更加纤薄、更加轻巧，但是仍然有很多人喜欢来自模拟设备的触觉体验，比如外面的按钮、旋钮、操作杆和开关等。近日，卡耐基梅隆大学和迪斯尼研究中心的研究人员找到了一种方法，可以在一个装置上同时为人们提供以上两种体验。这在很大程度上要归功于3D打印的使用。
在他们的实验中，研究人员能够利用超声波——将iPhone的扬声器和麦克风结合在一起形成的——创造出一种“手持装置的被动、声波驱动交互式控制单位”或简称“Acoustruments”。OK、OK，下面说人话，科学家们3D打印出各种中空管，这种中空管能够将声波传送到的iPhone的麦克风上，并且可以沿着其路径操纵声波。
为了进行他们的实验，研究人员一开始制作了一个基座，这个基座包括一个经过编程的iPhone，这个iPhone能够发出一种连续的超生波，并且通过3D打印的空心管被引导到iPhone的麦克风上。在iPhone里还安装着专门的软件来翻译各种不同的声音，而这些声音是通过人们操作各种实体的按键、旋钮、转盘、操作杆、开关和其它形式的模拟控制器产生的。
“经过一个结构化的探索过程，我们确定了一个原始设计的“词汇表”——即明确各种声波所代表的意义——为利用智能手机现有的音频功能打造一个可触摸的控制界面提供素材。”研究人员在发表的论文中写道。
“结合这种原始设计的“词汇表”，人们熟悉的物理机制都可以由被动元件构成。在此基础上，我们可以创造出具有丰富、有形互动功能的终端应用。”
猛一看似乎这么千辛万苦地设计只是为了增加模拟控制功能似乎有点多此一举。但其实苹果公司已经在其最近推出的Apple Watch上使用了类似的概念，而这种可穿戴装置被认为是当下最先进的消费科技之一。您只要稍微想一下就会明白，这对于未来的很多需要与触摸体验相关的app都很有用。
虽然有些触觉体验也能通过可蓝牙连接的第三方设备实现，但新技术Acoustrument理论上使消费者能够在家里使用一台3D打印机就可以打造自己的触觉控制装置——就像研究人员在其原型阶段所做的那样。
据研究人员介绍，通过声波来控制智能手机准确率可达99％。这种精度足以让研究人员在 原型开发阶段就能引入尽可能多的古怪应用，包括为谷歌纸板虚拟现实头盔加上物理控制面板，用一个外壳把iPhone变成一个数字玩具车等待。
“这就出现了一类新兴的应用事例，在这里移动装置被插入对象和环境，为其提供了一种“智能”，来增强其能力。”研究人员写道。
“因此，智能手机就把一些简单或静态的对象转化成了具有丰富互动功能的物体。”在其他应用中，迪斯尼的研究人员尝试着将Acoustrument技术用于可挤压和互动的玩具娃娃身上。
“利用3D打印技术，我们各种各样的实体控制机构都可以快速原型出来，这就为人机交互的研究实践提供了新的实验方法。”研究人员在他们的论文中总结说。
这项研究是由首席研究员Gierad Laput领导的，他最近在首尔举行的计算系统的人为因素大会（CHI 2015）上发表了自己的研究成果。
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