Современные системы виртуальной реальности заставляют пользователя почувствовать себя аватаром в несуществующем или далеком трехмерном мире. Объем, созданный игрой света и тени, цвета и прорисовка мельчайших деталей обманывают наши глаза. Звуки: речь персонажей, шорохи, фоновый шум, музыка — обманывают наши уши. Но стоит попытаться потрогать окружающие предметы или дать «пять» мимо проходящему герою, как магия тут же исчезает. Рука проваливается в текстуры, как у привидения в фильме.
Невидимые преграды: виртуальную реальность теперь можно потрогать
Создано устройство, имитирующее ощущения от прикосновений к твердым поверхностям: стенам, бытовым предметам и даже рукам виртуальных персонажей — пока пользователь находится в цифровой реальности.
Новое устройство, состоящее из струн и контроллера их длины, имитирует тактильные ощущения и заставляет мозг человека поверить в реальность нереальных миров. Струны прикреплены к запястью, ладони и каждому пальцу. На плече пользователя располагается пружинный ретрактор, регулирующий натяжение струн с помощью храпового (зубчатого) механизма.
Когда исследуя виртуальные миры, человек захочет потрогать стену, опереться рукой о перила или взять со стола 3D-яблоко, катушка со струной фиксируется электрической защелкой в определенном положении и не пускает пальцы «внутрь» цифрового предмета. Для этого датчик Leap Motion постоянно отслеживает движения руки и пальцев и запускает храповой механизм в момент встречи с препятствием, когда нужно натянуть струну. В результате пользователь ощущает сопротивление, какое бы создала в его мышцах реакция опоры реального предмета. Как только путешественник по нарисованному миру отводит руку, защелка отключается.
Тестировщики уже оценили создаваемые устройством тактильные ощущения. Их назвали более реалистичными, чем у аналогичных приборов. Отсутствие моторов, регулирующих натяжение струн, делает прибор легким и энергосберегающим. Его масса составляет около 280 граммов, а для включения достаточно батарейки. Стоимость имитатора физических препятствий оценивается разработчиками в 50 американских долларов.
Приспособление будет применяться не только в видеоиграх. С его помощью можно будет, наконец, «пощупать» запретные музейные экспонаты, определить мягкость дивана в виртуальном мебельном салоне или погладить тигра, не став при этом его обедом.
Исследовательский документ команды разработчиков из Университета Карнеги-Меллона был назван лучшим на Конференции по человеческому фактору в вычислительных системах (CHI 2020), которая была запланирована на этот месяц, но не состоялась из-за пандемии COVID-19. Работа опубликована в материалах конференции в Цифровой библиотеке Ассоциации вычислительной техники.