Согласно результатам, опубликованным в Psychological Science - исследование объектов с помощью прикосновения может создать подробные, прочные воспоминания об этих объектах, даже если мы не собираемся запоминать детали объекта. Эти воспоминания потом возможно будет воспроизвести, другими словами мы с помощью технологий «создаëм» основу ощущений, а наш мозг сам додумывает всë остальное.
Существующие инструменты (устройства):
- Тактильные перчатки
- Тактильные костюмы
- Гарнитуры
- Механорецепторы [1]
ТАКТИЛЬНЫЕ ПЕРЧАТКИ
Тактильные перчатки для SenseGlove от Volkswagen
Тактильные перчатки используются для любых видов тренингов, исследований и проектов, где важную роль играет реалистичное взаимодействие с объектами или передача физических ощущений. Например, Volkswagen использовали перчатки SenseGlove для виртуального тренинга по сборке фургона T6: участники отрабатывали процедуру по сборке электрических компонентов в раздвижной двери автомобиля. Тренинг состоит из серии стандартных задач: от работы с электродрелью до монтирования проводов и других компонентов, которые должны соединяться друг с другом. Благодаря технологии обратной связи SenseGlove, участники тренинга могли не просто физически ощущать дрель в руке, но и чувствовать вибрацию прибора, упирающегося в виртуальную преграду. Эффект подобного физического взаимодействия происходит с помощью технологии обратной связи force-feedback, которая регулирует степень свободы и сопротивления пальцев, а также вибротактильной обратной связи vibrotactile feedback, которая создает ощущения вибрации, разнообразия текстур и эффект нажатия кнопок.
Тактильные перчатки для маркетинга Procter & Gamble
Procter and Gamble Health подошли к использованию VR и технологии тактильного взаимодействия с совершенно другой стороны: перчатки SenseGlove использовались для маркетинг-кампании о важности выявления нарушений здоровья на ранней стадии. Надев перчатки, участники (врачи и обычные люди) могли испытать на себе что чувствует человек с повреждением нерва: дрожь пальцев, невозможность удержать объект и контролировать движения руки. Перчатки также использовались на медицинских конференциях: настроенные на симуляцию симптомов повреждения нерва, они позволяли врачам и посетителям протестировать симптомы.
ТАКТИЛЬНЫЕ КОСТЮМЫ
Тактильные перчатки — не единственный способ физически прочувствовать VR и повысить реалистичность симуляции. Помимо перчаток компании используют тактильные костюмы. Например, TESLASUIT переносит в цифровой мир все тело, передавая ощущения с помощью электрических импульсов. Подобные костюмы уже используются в сферах, где важно поместить в реалистичную симуляцию все тело полностью: тренинги по безопасности, подготовка спортсменов, реабилитация. Пользователи могут чувствовать не только тактильную отдачу вдоль всего тела, но и меняющиеся внешние условия: от жара до дождя и ветра. Так, не выходя из офиса, можно отработать эвакуацию с нефтяной платформы, ощущая пронизывающий холод и удары волн.
ГАРНИТУРЫ
Тактильные эффекты состоят из точечных импульсов, движений и постоянных вибраций, направленных на рот и синхронизированных с визуальными образами.
Тактильные ощущения губ в виртуальной реальности с использованием гарнитуры с ультразвуковой фазированной решеткой.
В то же время наши губы выглядят как хорошая цель для создания возможности почувствовать что-либо виртуальное в VR/AR, несмотря на то, что он уступает по чувствительности и плотности механорецепторов[1], уступая лишь кончикам пальцев. Не менее важно и то, что близость рта к гарнитуре дает широкие возможности для включения тактильных эффектов во рту и во рту без необходимости прокладки проводов или ношения дополнительных аксессуаров. Потребители не хотят закрывать все лицо, не говоря уже о том, чтобы прикладывать что-либо ко рту (или в него). Что касается AR, индустрия стремится к форм-факторам, подобным очкам, чтобы сохранить как можно больше выражений лица для общения между людьми. Даже в виртуальной реальности потребительской тенденцией являются гарнитуры меньшего размера, с открытым и свободным ртом.
На данный момент создан тонкий, компактный массив ультразвуковых преобразователей, формирующих луч, который можно было бы интегрировать в будущие гарнитуры практичным и удобным для потребителя способом. Это оборудование используется для фокусировки акустической энергии воздуха на губах и во рту, создавая такие ощущения, как постукивание и непрерывные вибрации, которые мы также может анимировать по произвольным трехмерным траекториям. Помимо губ, воздействие можно почувствовать на зубах и языке. В сочетании со скоординированной графической обратной связью эффекты становятся убедительными, повышая реалистичность и погружение. На данный момент создано множество сенсорных демонстраций, включая капли дождя, брызги грязи, проталкивание паутины и ползающих жуков. Хотя тактильные ощущения в воздухе с использованием ультразвуковых фазированных решеток не новы, изобретатели первые интегрировали эту систему в VR гарнитуру.
ПЕРИФЕРИЙНЫЕ УСТРОЙСТВА VR СЛЕДУЮЩЕГО ПОКОЛЕНИЯ
Поскольку компании продолжают решать аппаратные и программные проблемы виртуальной реальности, многие исследователи работают над периферийными устройствами VR следующего поколения, которые позволят пользователям «чувствовать» цифровые объекты — в качестве возможных решений были предложены тактильные перчатки, экзоскелеты и даже трости.
Команда Университета Карнеги-Меллона анонсировала новый вариант: носимую многострунную тактильную систему, которая позволяет пользователям ощущать большие препятствия, создавая ощущение сопротивления при прикосновении к объектам.
Прототип реализации «Wireality» опирается на установленное на плече запирающее и разблокирующее устройство для управления набором из семи струн, прикрепленных к кончикам пальцев, суставам и запястью пользователя. Работая вместе, подпружиненные струны точно блокируются и освобождаются таким образом, что вытянутая ладонь чувствует сопротивление стен, изогнутых объектов, таких как перила, и неровных поверхностей, что в корне отличается от предыдущих подходов, имитирующих тонкие текстуры или резиновые, мягкие объекты.
ЗВУКИ И ЗАПАХИ В VR
Выход за рамки воспроизведения изображений и звуков — один из следующих важных рубежей для виртуальной реальности. Японская компания Vaqso разработала надстройку виртуальной реальности для имитации запахов, и продолжается тестирование трюков для воспроизведения вкусов. Сегодня прикосновение имитируется с помощью небольших вибрирующих тактильных элементов, которые могут сигнализировать о скромных ударах и взаимодействиях, но решение CMU работает в более широком масштабе. Пользователи могли виртуально совершить поездку по музею, ощупывая стены, используя поручни на эскалаторах и прикасаясь к скульптурам. В деловом мире риелторы и строители могли бы предлагать тактильные VR-туры по домам, а мебельные или музыкальные магазины могли бы позволить пользователям AR проверить, как большие предметы, такие как диваны и пианино, помещаются в их домах. Автосалоны также могли бы позволить клиентам «пощупать» виртуальные автомобили, а не просто увидеть их.
Для команды разработчик задача будет заключаться в том, чтобы убедить людей принять форм-фактор, который довольно велик и требует, чтобы рука пользователя находилась в вертикальном, а не свободном положении. Кроме того, у конструкции есть несколько важных практических преимуществ. Синхронизация между тем, что пользователь чувствует и видит, достигается за счет системы компьютерного зрения, аналогичной той, что уже встроена в некоторые VR-шлемы. И периферийное устройство потребляет всего 0,024 мВтч энергии на срабатывание, что очень мало.
[1] - сенсорные рецепторы, которые реагируют на механическую деформацию рецептора или окружающей ткани. Механорецепторы участвуют в слухе, обнаружении равновесия, тактильном ощущении кожи, глубоком ощущении тканей и ощущении артериального давления.