VR-кисточка с регулируемой жесткостью позволила погладить виртуального котенка

Тайванские инженеры сконструировали прототип устройства под названием HairTouch,
которое можно подсоединить к VR-контроллеру
для передачи ощущений от текстур различной жесткости и шероховатости в
виртуальных мирах. Кисточка с регулируемой жесткостью и длиной была представлена на конференции CHI ’21: Proceedings of the 2021 CHI Conference on Human Factors in Computing Systems, ее протестировали 12
добровольцев в двух VR-приложениях,
где они трогали подушки разной жесткости и гладили котенка.

Для полноценного погружения в трехмерный мир одних очков
виртуальной реальности недостаточно — органы чувств постоянно напоминают
человеку о неправдоподобности происходящего перед глазами. Чтобы добавить
реалистичности VR-окружению,
разрабатываются гаджеты, которые позволят пользователям чувствовать виртуальные
объекты. Например, в 2015 году японские инженеры создали контроллер в виде
браслета, который позволил пользователям ощутить физическую отдачу виртуальных объектов. А мексиканские инженеры сделали VR-куртку с встроенными датчиками движения, сенсорными контроллерами и вибромотором для гаптической отдачи.

Теперь инженеры из Национального
университета Тайваня под руководством Чи-Юнг Ли (Chi-Jung Lee) для дополнения VR-контроллера создали гаджет
с синтетической кистью, которая предназначается для пальца пользователя. По
словам разработчиков, устройство позволит гладить питомцев и ощущать материалы
различных поверхностей в виртуальных мирах.

Основа устройства HairTouch — это
синтетическая кисточка с регулируемой длиной волосков и углом наклона. В зависимости от виртуального объекта кисть становится более мягкой и податливой или, наоборот, более жесткой и грубой. Прототип
гаджета весит 320 грамм и легко подключается к контроллерам виртуальной
реальности.  

Прототип HairTouch

Для создания кисточки инженеры протестировали разные
материалы: волоски зубных щеток, веников, художественных и косметических
кистей. Исследователей удовлетворила косметическая кисть с волосками из полибутилентерефталата: длинная,
пушистая на конце и плотная у основания, эластичная и легкая.

У кисти есть пять уровней, отличающихся длиной волос: 36, 31, 21, 11 и 4
миллиметра. На уровнях 1 и 5 кисть достигает максимальной и минимальной длины, обеспечивая максимальную жесткость и максимальную мягкость, соответственно. Для ощущения шершавости поверхности у гаджета существует семь
уровней с углами между направлением изгиба волос и направлением скольжения
пальца: 45, 55, 65, 90, 115, 125 и 135 градусов. Уровень 1 — максимальная гладкость, а уровень 7 — шершавость.

Уровни жесткости и шероховатости, которые создаются за счет разной длины кисти и угла наклона.

Исследователи протестировали устройство в двух VR-приложениях: общение с виртуальным питомцем и покупки в виртуальном текстильном
магазине. В тестах участвовали 12 человек (6 мужчин и 6 женщин, все правши) в
возрасте от 17 до 32 лет. Свои ощущения от HairTouch участники сравнивали с
вибрацией, генерируемой базовым контроллером.

В первом эксперименте участники находились в виртуальном
офисе, перед ними на столе сидел котенок и просил гладить его в четырех разных
местах. Каждой части котенка был присвоен уровень жесткости: уши (уровень 1),
живот (уровень 2), спина (уровень 3), голова (уровень 4).

Во втором эксперименте участники оказывались в виртуальном магазине,
где ассистент предлагает им на выбор четыре подушки разной жесткости и четыре
наволочки из тканей, различных по текстуре (от гладкой до шершавой).

Участников попросили оценить реалистичность, различимость, предпочтения
и степень удовольствия по 7-балльной шкале Лайкерта, которая часто используется
в опросниках и анкетных исследованиях. При работе со шкалой испытуемые оценивали
степень своего согласия или несогласия с каждым суждением, от «полностью согласен»
до «полностью не согласен».

После эксперимента с поглаживанием кота 10 участников рассказали,
что вибрирование базового контроллера было трудно связать с тактильностью, 7
участников отметили, что HairTouch заметно повысил реалистичность от
прикосновений к котенку. Все участникам без исключения сказали, что получили удовольствие от использования HairTouch. После эксперимента с подушками 10 участников однозначно предпочли HairTouch контроллеру с вибрацией, а 9 участников с помощью нового гаджета легко распознали разную степень шершавости поверхностей.

Субъективные ощущения участников после VR-экспериментов. Оценка реалистичности, различимости, удовольствия и предпочтения по 7-балльной шкале Лайкерта.

Среди других устройств с обратной связью, позволяющих
почувствовать виртуальное окружение, также существуют тактильные перчатки, трости для ходьбы и специальная перчатка от Microsoft Research с шарниром с
небольшим мотором и ручкой, который крепится к запястью. Когда рука человека соприкасается с виртуальным
объектом, например ловит мяч, рукоять перемещается в ладонь с нужной силой, имитирующей вес
предмета и скорость его падения.

Виктория Барановская

Источник: nplus1.ru

0 0 голоса
Рейтинг статьи

Опубликовано: 18.05.2021 в 22:45

Автор:

Категории: Наука и технологии

Подписаться
Уведомить о
guest
0 комментариев
Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии