GIST开发在VR体验中实现鼓膜压力的“EarPressure”系统

by Min Chanki

Published 13 Oct.2025 08:18(KST)

（自左起）GIST 金 Seungjun 教授、Kang Seongjun、Kim Gwangbin 博士研究生、Kim Bocheon、Park Jeongju、Shin Saemu 硕士研究生。

韩国国内研究团队开发出一套能够精密控制耳内压力的创新型触觉系统，使用户在虚拟现实（VR）中也能真实感受到大气压变化。此次在VR体验中实现类似“耳朵发闷”的压力感受尚属首次。

光州科学技术院（GIST）13日表示，人工智能融合学科的 Kim Seungjun 教授研究团队开发出一项新技术“EarPressure VR”，通过将装置附着在VR头显上，对耳内压力进行精细调节，从而再现因大气压、静水压变化引发的耳部发闷等、接近现实的环境压力感受。

该技术可以在VR环境中安全再现类似海拔高度变化或进入水中时耳朵发闷的感觉，为以视觉、听觉为中心的传统VR体验提供了更高一层的新型感官交互界面。

EarPressure VR 系统概述。

迄今为止，要在VR中真实再现压力变化，需要调节整个空间的气压，技术限制较大。研究团队借鉴临床上用于检测鼓膜和中耳压力的鼓室图（tympanometry）技术，解决了这一难题。

“EarPressure VR”通过压力传感器实时监测耳内状态，并利用内置电机和医用注射器，在0.57秒内实现±40百帕（hPa）范围内的压力变化，其速度与人实际随水深下潜时的体感速度相近。

为验证用户能否清晰感知耳内压力变化，研究团队将压力的方向和强度区分开来进行实验。结果显示，当压力差约在14.4~23.8 hPa以上时，受试者能够分辨压力是向内还是向外作用；当强度差约在14.6~34.9 hPa以上时，也可以区分不同强度。这与既有医学研究中“鼓膜对压力变化极为敏感”的结论一致。

压力感知实验结果。

此外，在模拟水深变化或环境移动情境的实验中，相比仅提供声效的条件，同时提供压力反馈时，受试者体验到的真实感和沉浸感明显更高。切身感受到该技术效果的实验参与者表示，“感觉就像真的在海底一样”，“是一次完全全新的感官体验”。

“EarPressure VR”采用轻量化可穿戴设计，无需大型设备即可再现压力变化，具有广泛应用潜力，包括：▲远程手术、灾难救援、潜水训练等专业领域 ▲运动、健身应用中的虚拟高原体验 ▲音乐欣赏时再现震撼低音带来的压力感等。

Kim Seungjun 教授就本次研究表示，这是“一项通过控制耳内压力，让用户直接体验以往难以实现的环境压力变化的创新技术”，并强调“将从根本上改变VR、增强现实（AR）、远程作业、训练仿真等未来技术领域的用户体验”。

此次研究由GIST人工智能融合学科 Kim Seungjun 教授指导，Kang Seongjun、Kim Gwangbin、Kim Bocheon、Park Jeongju、Shin Saemu 等研究人员参与，获得了科学技术信息通信部出资的情报通信企划评价院（IITP）和韩国研究财团（NRF）的资助。