据MobiHealthNews网站2月20日报道，一项新的研究表明，来自于微软和康奈尔大学、华盛顿大学的研究人员研发了一种新的辅助手杖，将虚拟现实的世界从单纯的视觉体验转变为一种触觉和听觉带来的视觉体验。在一项小型试验中，这种设备给视觉障碍的人提供了在虚拟现实（VR）世界中导航的功能。
研究人员指出，传统的VR技术关注于视觉的反馈，而视觉障碍的人无法获得这种反馈；通过一套智能手杖Canetroller系统，通过这个触觉手杖控制器可以生成虚拟世界的景观，为视觉障碍的人提供虚拟环境的指引。
手杖系统包括断路器、滑块、音圈、跟踪器和控制器，以及一幅VR眼镜，使用者可以像腰带一样佩戴这种手杖。该装置有三种类型的反馈模式：物理阻力模拟器，当手杖撞击物体或在地面拖动时的振动模拟器，以及用于反应手杖与真实世界交互噪声的空间3D听觉反馈模拟器。
综合以前发表的工作内容以及最新的研究观察到的情况，研究人员指出，过去可以使用听觉的虚拟现实技术帮助有视觉障碍的人，也有的研究利用了传感器的“智能手杖”利用音频和振动反馈探测物体，但并没有用上虚拟现实的技术。
本次研究共由9名视觉障碍的参与者组成，其中5名是女性，4名是男性，他们的年龄在25—63岁之间（平均38.7岁），都会使用手杖。他们得到了设备使用的简短教程，接着尝试了室外和室内的虚拟现实场景。
如图所示，A图是佩戴虚拟现实评估设备的视觉障碍用户，可以看到他戴着虚拟现实耳机和触觉控制器手杖；B图是手杖的各个机械部件；C图是虚拟场景和真实场景上的覆盖，演示手杖是如何与垃圾箱实现交互。D图是利用手杖导航的虚拟街道，插图显示物理环境，而渲染图像显示相应的虚拟场景。
其实用户在使用VR系统时没有任何视觉反馈，但为了演示的清楚起见，此处显示了渲染的图像。
四张图分别为：A、用户沿着具有边沿的墙壁行走；B、用户在地毯上使用两点触摸；C、用户在一片触觉圆顶（盲道）上持续接触；D、用户将手杖触碰到墙壁。
室内模拟场景：A图为室内场景，屋内的地上铺着地毯，有一扇紧闭的门，一张金属桌子，还有一个塑料垃圾桶；B图是模拟一个有两条水泥人行道的十字路口，包括有人行道，斜坡覆盖触觉盲道，混凝土街道和金属交通杆。
在室外场景中，研究人员播放3D环境声音以模拟车流，使参与者能够区分街道方向。在现实世界中，人们会推动按下交通杆上的按钮，看红绿灯决定何时过马路。为了提高虚拟现实的真实感，在虚拟场景中，参与者站在坡道上使用控制器的触发按钮，系统生成3D交通灯声音通知他们什么时候穿过虚拟街道。
在9名参与者中共有8名能够正确定位室内摆放的物体，这表明参与者可以通过手杖建立精确的三位虚拟空间心理模型；在户外体验中，6名参与者能够辨别交通方向，定位红绿灯，并在没有研究人员帮助的条件下穿过街道。但是，另外3名参与者很难通过3D交通声音辨别交通方向。
所有参与者都表示，他们感觉到设备带来的物理阻力有助于他们理解虚拟物体的边界，并且大多数参与者对振动触觉的反馈是敏感的。
当他们被问及什么是虚拟现实反馈的最重要的形式时，每个人的回答各不相同，有两个人说物理抵抗性最重要，三个人说他们最依赖音频的反馈，而四个人说他们依赖的是混合反馈。
研究人员对实验结果很满意，他认为，在几分钟的学习后就能让8个人定位所有的虚拟对象，并帮助6个人成功沿着虚拟人行道导航并穿过街道，说明这项工具很有进一步探索的前途。
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