Создана голограмма, которая может передавать тактильные ощущения

Чтобы воссоздать тактильные ощущения, исследователи объединили компьютерную графику и потоки воздуха. Этот подход опережает текущее поколение виртуальной реальности, для которой требуется гарнитура, отображающая 3D-графику, а также умные перчатки или портативные контроллеры движений.

Большинство подходов, использующих носимые устройства, позволяют контролировать только отображаемый виртуальный объект, что не дает ощущений как при реальном соприкосновении двух людей. Имитация тактильных ощущений обеспечивает дополнительное измерение и избавляет от необходимости надевать перчатки.

Как работает система

Ученые использовали графику, создающую иллюзию трехмерного изображения. Это современный вариант техники иллюзионизма «Призрак Пеппера», которая применялась в 19 веке. Система состоит из стекол и зеркал, благодаря которым двумерное изображение выглядит так, будто парит в воздухе, а тактильные ощущения воссоздаются с помощью воздуха.

Зеркала расположены в форме пирамиды с одной открытой стороной. Пользователи протягивают в нее руки и взаимодействуют с компьютерными объектами, которые «парят» внутри пирамиды. Объекты представляют собой графику, которой управляет программа Unity Game Engine. Обычно с ее помощью создаются 3D-объекты и миры в видеоиграх.

Под пирамидой расположен сенсор, который отслеживает движения рук и пальцев, а также воздушное сопло, управляющее потоками воздуха. За всю систему отвечает электронное оборудование, которое контролирует это воздушное сопло. Команда разработала алгоритм, с помощью которого оно реагирует на движения рук с подходящей силой и направлением.

Фото в тексте: Университет Глазго

Чтобы продемонстрировать возможности «аэротактильной» системы, ученые запустили интерактивную проекцию баскетбольного мяча. Тактильные ощущения, которые обеспечивают воздушные потоки, модулируются на основе виртуальной поверхности мяча. Благодаря этому можно ощутить его округлую форму при вращении на пальцах.

Пользователи даже могут толкать виртуальный мяч с разной силой — ощущения при этом будут разные. Даже такое, казалось бы, простое движение, как подкидывание мяча, потребовало много усилий, чтобы смоделировать физику движений и воспроизвести знакомые чувства с помощью потока воздуха.

Что будет дальше

Вероятно, в ближайшем будущем исследователи не представят полноценную версию голопалубы из «Звездного пути». Однако они уже работают над новыми функциями. Например, возможностью изменять температуру воздушного потока, чтобы передавать горячие и холодные поверхности. Помимо этого, команда хочет добавить запахи, чтобы углубить иллюзию виртуальных объектов.

По мере развития системы исследователи ожидают, что она найдет применение в различных секторах. Например, в видеоиграх и телеконференциях. Также с ее помощью врачи смогут разрабатывать лечение совместно с пациентами и вовлекать их в этот процесс.

Источник.