1、PDF外文：http:/ 6800 字 出处： Yanagida Y, Kawato S, Noma H, et al. Projection based olfactory display with nose trackingC/Virtual Reality, 2004. Proceedings. IEEE. IEEE, 2004: 43-50. 配有鼻子 追踪器的气味生成器 Yasuyuki Yanagida1, Shinjiro Kawato1, Haruo Noma1, Akira Tomono2,1, and Nobuji Tetsutani1
2、1 ATR Media Information Science Laboratories yanagida | skawato | noma | tetsutaniatr.jp Dept. of Information Media Technology
3、 Tokai University tomonokeyaki.cc.u-tokai.ac.jp 摘要 要实现气味的表达 需要在气味的捕获和人工合成方面做大量的工作，要完成这些工作，需要解决大量的具有挑战性的难题。而这些难题主要源于我们对人类气味的产生机理不了解，还没有找到组成各种气味的“气味因子”。所以，我们选择采用对空间的控制的方法来取代气味的人工合成。许多气味发生器仅仅实现将气味散发到空气中，而并没有实现气味的空间可控制性。然而，最近研究人员则设计了一个气味发生装置，她能够通过细软的管子将气味发射到对象的鼻子里。 与视觉的呈现装置类似，这个装置相当于“头
4、戴式 显示器”。这种方式实现了比较稳定的气味场的空间控制，但需要使用者在 脸上带上某些装置才可以实现。在这里，我们设想一种无障碍式的气味呈现装置，它不需要使用者在脸上戴任何东西。它是通过放在空间某个位置的一个装置通过空间的传递使其发射的 气味到达使用者的鼻子。同时，我们的目的在于：设计一个气味发生成器 ，它能够在有限的空间内产生的气味只针对特定的对象，而不仅仅是将气味散播在空气中。为践行这一理念，我们使用一种能够产 生环行气味漩涡的“气味 炮”。我们事前做了一些预备实验来 检测用这种方法在有限的空间内产生气味的效果 如何。实验结果证明，这种方法可以 将香味传 送到目标对象。下一步，我们设计了这
5、个 系统的蓝图。通过控制“气味 炮”的方向来追踪特定目标对象鼻子的位置，我们成功的实现了将气味有效的送达目标对象那里。 VR 虚拟与现实 1、简介 我们通过五种感觉来理解周围的环境。虚拟与现实系统已经囊括了视觉、听觉、触觉领域，所以 ，将味觉引入虚拟现实，成为其研究的一部分也是自然的事情。然而，诸多原因使得气味感知的研究始终处于 VR 研究领域的冷门地带 。 例如，主要问题有 ： 1、 味觉是活性的化学刺激，它不同于视觉、听觉、触觉这些物理性刺激。 2、 可以组合成任意一种气味的“气味因子”还没有被发现。 &n
6、bsp;尽管如此，将味觉感引入到 VR 系统对于实现一种高水准的沉浸感是很有效的。 1. Dinh et al. 2发现味觉感知以及听觉、触觉感知三者综合能够提高人们在虚拟环境中的沉浸感。 气味感知拥有较长的研究历史 ，其中包括对基本的“气味因子”的寻找。 Amoore 4将气味因子归为 7 种，但是随后又将其拓展为 20 到 30 种。 Buck and Axel 5则称人类接受气味的的蛋白质则有 100 多种，而且因人而异。事实上，人类接受、感知气味的蛋白质据理论上统计超过 1000 种。所以，我们没办法用研究视觉的方式来研究味觉，因为视觉的呈 现可以用红、绿、
7、蓝三基色来组合任意一种颜色，而气味则不行。对于触觉感知的呈现，最近的发展主要是基于 对各类机械受力体的选择性刺激。在视觉和触觉的呈现装置中，虚拟感是由接收者的特性所决定的，他们仅仅能够识别目标的一部分物理现象。如果我们要基于这种思维来研究一种可以产生任何气味的装置，那么我们需要使用某种方式来控制数千种的气味。 我们不去尝试解决这个难题，我们现在关注的焦点不是气味的录制及合成。我们关注的是气味的空间控制，假象已经有现成的气味供我们使用。 用某种感知模式来记录、呈现环境分为若干个子过程 感知 、处理、转化、译码、翻译、呈现。我们的兴趣点在最后一个呈现的过程 （图片 1）
8、 ：相应的气味产生装置，类似于视觉呈现专制 HMD,CAVE,立体显示器等等。与视觉呈现装置相比，目前并没有太多的气味呈现装置。 许多气味混合装置仅仅将渲染后的气味散布到空气中，实现的功能仅仅类似于对灯饰亮度的控制。一些研究人员发明了能够将气味通过管道送到对象的鼻子里，以实现与对象的位置以及头部的方向进行交互式的气味控制。这相当于视觉中的 HMD。然而，在气味研究领域，还没有基于投影成像以及立体成像技术 的相应的气味产生装置。 在这篇论文里，我们提议一种新式的气味发生装置，它可以被认为气味呈现领域基于投影成像技术以及立体成像
9、技术的应用。关键点是将香味从离使用者鼻子较近的空间某个位置传递到使用者。使用者不需要在脸上穿戴任何装置，同时，在短时间内也可以实现气味的转化，也需要限制空间以使得对象能够感知气味的存在。在诸多的技术问题中，我们着眼于解决如何将气味传送到对象的鼻子中 。在这里，我们使用经常被科学界所引用说明的“气味大炮”。 2、相关工作 最早试图将气味与其他各种表现形式相结合源于 1962 年 12, 13.Heiligs Sensorama。人们可以风吹声、气味、声音、图片来享受多维电影，尽管当时交互性较差。同时，还有一些使用香味的娱乐吸引点：比如 McCarthy 发明
10、了一种叫做 “Smellitzer” 14的气味发射系统，它被用在了迪斯尼乐园。 “Smellitzer”可以产生数种特定的香味 和一系列的气味。 一些研究人员在基于“录音和播放”的概念上已经开始对气味的产生进行探索。 Davide et al. 15讨论了电子鼻和虚拟气味产生装置。 NASA JPL 已经开始对电子鼻进行积极的研究。16.Nakamoto et al. 17一直在研究名为“气味记录器”的气味传感及混合系统。这些研究主要集中在如何感知、编码、再生气味，这是很具有挑战性的工程，需要不断的努力。正如上面所提到的，这些都超出了我们研究的范围。 &
11、nbsp; 就气味的时空控制（空间）控制而言，大多数关注气味的合成混合的装置都是仅仅将现成的气味散布到空气中。与显示器相比，它相当于照明灯来提供背景气味（类似于彩灯）。同时还有其他交互式气味发生器。例如， Kaye18在 Ambient Media 软件环境中 制造了数个电脑控制的气味发生界面 。一家叫做 DigiScents 的公司宣布研发了一种叫做 “ iSmell”的气味散发装置（不幸的是他们的生意没有成功）。 Gbel 19推介了一种类似于 CAVE 显示器的气味界面。然而，这些都没有在气味的时空控制领域下功夫。简易的气味发生装置的一大缺点是它不能够驱散之前散布在空气中的气味。这使得在短时间内实现气味的变换，打到设想和交互的概念变得比较困难。 最近， 越来越多的基于 VR 技术的气味发生界面已被研发出来，他们是根据对象的位置和姿势来控制气味的。 Cater 20, 21为消防的演戏研发了一种可穿戴式的气味发生装置。 在
