在 VR
領域，針對紋理模擬的觸覺反饋技術已取得了顯著進展，但 MR 中如何動態調整物理對象被感知的觸覺紋理，依然是一個亟待解決的技術難題。鑑於這一挑戰，新加坡國立大學與香港城市大學攜手推出了 ViboPneumo，這是一款指戴式觸覺設備，融合了振動與氣動反饋技術，旨在重塑用戶對材料表面粗糙度的感知體驗。
ViboPneumo 的設計精髓在於其能夠增加或減少用戶指墊接觸材料表面時的感知粗糙度，同時保持對其他觸覺屬性（如溫度、粘性和剛度）的敏感捕捉，為用戶帶來感官交互體驗。通過這一技術，用戶可以感知到材料表面粗糙度的細微變化，還能在不同材料之間實現感知紋理的轉換，比如將光滑的陶瓷觸感轉變為冷峻的玻璃質感。
該設備的核心部件包括精密的線性諧振致動器、定製化的 3D 列印外殼、以及由 PDMS 薄膜、PET 薄膜與矽橡膠薄膜構成的複雜層疊結構，這些組件共同構成了一個高效的氣動振動觸覺控制系統。該系統能夠實時捕捉用戶食指在物理表面滑動的速度，並據此產生精確控制頻率與振幅的振動刺激，從而增強或減弱用戶對表面粗糙度的感知。
值得一提的是，ViboPneumo 還融入了空心氣動致動器設計，能夠在不阻塞用戶皮膚的情況下，通過氣動膨脹輕輕抬起指尖，減少指墊與物理表面之間的接觸面積，進而實現感知粗糙度的降低。這種設計提升了設備的舒適度與可穿戴性，確保了用戶在 MR 環境中能夠無縫切換與物理對象及虛擬對象的交互體驗。
經過嚴謹的用戶感知實驗驗證，ViboPneumo 展示了其在調節多種材料（如玻璃、陶瓷、紙張、木材、棉花及皮革）感知粗糙度方面的卓越能力。此外，研究還發現，用戶對於不同材料間粗糙度的感知界限存在重疊現象，這意味著該設備具備將一種材料的觸覺紋理模擬為另一種材料的潛力，為 MR 應用帶來了無限可能。
最終，針對 MR 體驗的用戶研究表明，ViboPneumo 的引入提升了用戶的整體體驗質量，特別是在視覺與觸覺匹配的精確度與沉浸感方面。這一研究成果為 MR 技術的發展注入了新的活力，也為未來人機交互界面的設計開闢了全新的思路與方向。
