气味走进虚拟现实

东京科学研究所开发出一款多通道可穿戴气味显示器，让用户在探索虚拟环境时，能够同步感受到与场景相匹配的多种气味。该设备可根据虚拟内容的变化，实时混合多达八种香氛，并对气味强度进行精细调节。通过将嗅觉与VR内容同步，这一系统显著增强了虚拟体验的沉浸感和真实度，为数字娱乐、仿真训练以及未来数字气味技术带来新的可能性。

嗅觉：VR中被忽视的关键感官

虚拟现实（VR）技术发展迅速，用户已经可以在视觉和听觉上获得高度逼真的虚拟体验。然而，目前大多数VR系统仍主要依赖图像和声音，对人类极为重要的嗅觉关注不足。

研究显示，嗅觉与记忆、情绪以及对环境的整体感知密切相关。但要在VR中引入多种气味并实现灵活控制，仍存在不小的技术难题。

嗅觉显示器是一类能够根据数字内容生成气味的设备。尽管这一方向前景广阔，但现有许多装置体积较大，不易与头显等可穿戴VR设备集成，限制了其实际应用。

开发可穿戴多气味显示系统

为解决上述问题，由特别任命教授中本孝道和乐天移动公司研发经理 Kelvin Cheng 共同领导的研究团队，设计出一款多通道可穿戴嗅觉显示器，能够在使用过程中实时生成并混合多种气味。

相关研究成果已发表在《IEEE 传感器期刊》上。

中本表示：“我们开发了一个小型气味生成系统，可以与VR设备一同佩戴，让用户在探索虚拟世界时闻到与场景相匹配的气味，而且单个用户即可独立使用。”

这款设备的一大特点，是可以根据VR画面实时混合多种香氛。系统最多可同时混合八种不同香味成分，通过调整各成分比例，重现丰富多样的气味类型。研究团队通过优化香氛供应方式和控制策略，同时压缩驱动电路体积，实现了这一功能。

中本补充道：“我们的目标是构建一个系统，能够在沉浸式虚拟体验中快速再现复杂的气味组合。”

精准控制气味生成的关键组件

为了实现对气味的精确控制，团队在设备中集成了多种专用元件。在气味生成环节，他们采用微型分配器释放极小体积的香氛液滴，并利用表面声波雾化器，通过超声波将液滴转化为细微雾状颗粒，便于用户感知气味。

此外，研究人员还引入了电渗泵，这是一种利用电场驱动液体流动的装置，用于精确控制在任意时刻输送至微型分配器的香氛量。上述组件协同工作，使得气味生成过程稳定可靠，并将响应延迟降至较低水平。

性能测试与用户体验反馈

在性能评估阶段，研究团队重点测试了设备对气味浓度的控制精度以及气味生成速度。通过多轮实验，他们不断调整参数，使系统在实际使用环境中能够输出适合人类嗅觉感知的气味强度。

“我们还基于这些设备制作了虚拟旅行内容，让用户在访问多个虚拟地点时，闻到当地特有的气味，从而获得更接近真实旅行的体验。”中本介绍道。

测试参与者普遍反馈，气味的加入明显提升了虚拟环境的临场感和沉浸度。该设备也已在多场国际会议和展览活动中公开展示，许多与会者现场体验了这项技术。

研究人员指出，将气味反馈与视觉、听觉线索结合，会显著改变用户对虚拟环境的整体感知，使其更加真实、生动和具有吸引力。

潜在应用与未来展望

除了娱乐和游戏领域，这项技术还有望应用于基于模拟的培训和治疗场景，例如用于记忆刺激和康复训练，尤其是面向老年人群体。同时，它也可用于香氛产品的沉浸式展示和体验，为相关行业提供新的展示方式。

随着数字气味技术的持续发展，这一多通道可穿戴气味显示器的问世，标志着多感官虚拟体验向现实化迈出了重要一步。