ElastImpact：头戴显示器上基于弹性的2.5D多层级即时冲击反馈

冲击是日常生活和虚拟现实（VR）体验中常见的效应，如被拳击、撞击或碰撞。冲击力的产生是瞬间的，这与拉、推等其他力反馈截然不同。我们提出ElastImpact，在头戴显示器（HMD）上提供2.5D即时冲击，以实现真实、可定制的VR体验。ElastImpact包含三个冲击装置，每个装置使用直流电机延伸弹性带并用机械制动器锁定以储存冲击能量。释放制动器时，即提供即时冲击。两个冲击装置安装在头部两侧并连接到HMD，提供朝向面部的法向冲击（即z轴0.5D）。另一个装置连接到HMD前方的代理碰撞器和套筒，由电机在面部切平面内旋转，提供2D冲击（即xy平面）。通过进行恰可察觉差异（JND）研究，我们实现了用户在头部法向和切平面上冲击力的感知可辨别性。基于这些结果，我们将法向和切向冲击结合为2.5D冲击，并进行了VR体验研究，验证了ElastImpact的2.5D冲击显著增强了真实感。