SpinShot：优化基于飞轮的定向冲击手持设备的物理和感知力反馈

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现实世界的冲击，如击打网球和棒球，会产生瞬时定向冲击力。然而，当前无接地力反馈技术（如空气喷射器和螺旋桨）只能产生弱10-10000倍的定向脉冲。我们提出SpinShot，一种基于飞轮的设备，配有电磁铁驱动的止动器，能够在1ms内产生22Nm的定向脉冲，比先前无接地定向技术强10倍以上。此外，我们提出一种新型力设计，在初始冲击后立即反转飞轮，以显著增强感知力度。我们进行了一系列两个形成性感知研究（n=16, 18），随后进行了一项总结性用户体验研究（n=16），将SpinShot与移动质量块（电磁铁）和空气喷射器在VR棒球击打游戏中进行比较。结果显示，SpinShot在真实感、沉浸感和力度方面均显著优于两种基线（p<.01），但与空气喷射器相比舒适度显著降低，主要原因是设备重量增加2.9倍。总体而言，63-75%的参与者偏好SpinShot。