Тактильное устройство на основе оригами, которое может улучшить впечатления от виртуальной реальности.
Производительность и реализм технологии виртуальной реальности (VR) значительно улучшились за последнее десятилетие, позволяя пользователям погрузиться в цифровой контент способами, которые ранее были недоступны. Технология, скорее всего, продолжит развиваться в течение следующих нескольких лет, добавляя дополнительные функции и компоненты, которые еще больше задействуют пять чувств.
Исследователи из Университета Вестлейк, Института перспективных исследований Вестлейка и других университетов Китая недавно создали новое тактильное устройство, которое может повысить точность и реалистичность виртуального опыта. Это устройство, представленное в Nature Machine Intelligence , частично вдохновлено азиатским искусством складывания бумаги оригами .
«Меня всегда интересуют актуальные темы не только в научных кругах, но и в промышленности», — сказал Tech Xplore Ханьцин Цзян, один из исследователей, проводивших исследование. «С 2019 года я слежу за последними технологическими прорывами в области AR/VR. Помимо визуального и звукового восприятия важным компонентом является механическое ощущение, в частности прикосновение, но оно все еще отсутствует в существующих технологиях».
Ключевой целью недавней работы Цзяна и его коллег было создание тактильного устройства, которое могло бы позволить пользователям также определять жесткость объектов, с которыми они сталкиваются в виртуальной среде. Для этого команда черпает вдохновение в оригами, искусстве складывания бумаги для создания определенных трехмерных форм или фигур.
«Когда я учился в Университете штата Аризона, моя группа изучала изогнутые оригами и использовала их для настройки жесткости в 2020 году», — сказал Цзян. «Эта работа вдохновила нас на объединение оригами и метавселенной. В то время у нас не было подробных планов того, как заставить это работать. После того, как я присоединился к Университету Вестлейк в 2021 году, я получил возможность значительно расширить свою собственную группу, включая механические инженеров и инженеров-электриков , и разработал подробный план воспроизведения активного механического ощущения с помощью изогнутого оригами для метавселенной».
Изогнутое устройство на основе оригами, созданное Цзяном и его коллегами, позволяет пользователям испытывать ощущения, подобные тем, которые они испытали бы, если бы прикасались к различным объектам в реальной жизни, воспроизводя мягкость или жесткость этих объектов, а также любые положительные или отрицательные тактильные ощущения. ощущения. По сравнению с другими тактильными устройствами, представленными в прошлом, эта система может позволить людям получать тактильные ощущения, поскольку они активно взаимодействуют с объектами в виртуальной среде, а не просто производят тактильные ощущения, когда их руки неподвижны.
Устройство можно легко синхронизировать с конкретным VR-контентом, чтобы создавать идеально синхронизированные тактильные ощущения и изменять то, что пользователи воспринимают, когда они взаимодействуют с различными объектами или средами. В дополнение к воспроизведению того, что люди могут чувствовать при прикосновении к более твердым или мягким объектам, это может создать у пользователя ощущение раздавливания.
«Ключевым компонентом нашей системы является изогнутая панель оригами», — объяснил Цзян. «Чтобы изменить жесткость одновременно со сценами в средах VR/AR, используются двигатели для изменения углов между панелями оригами. Мы достигли того, что можно было бы назвать «активным механическим ощущением». В прошлом доминирующие технологии использовали вибрацию для воспроизведения ощущения прикосновения, которое было пассивным. Однако мы, люди, используем активное ощущение для взаимодействия с физической средой, и наша система могла бы лучше отражать это».
На данный момент исследователи оценили свое устройство в серии предварительных тестов, оценивая его способность создавать захватывающий тактильный опыт. Их результаты показывают, что он превзошел другие существующие тактильные устройства, которые в основном используют вибрацию для создания тактильных ощущений.
В будущем их уникальный дизайн, основанный на оригами, можно будет использовать для дальнейшего повышения производительности технологии виртуальной реальности. Тем временем Цзян и его команда планируют продолжить работу над своим устройством, чтобы эффективно воссоздать другие тактильные ощущения.
«Теперь мы планируем ввести мультимодальные ощущения, включая активное прикосновение, текстуру, температуру и т. д.», — добавил Цзян.