Hands on: como as tecnologias haptic trará toque para vr

Quase todo o impressionante

VR trabalho feito até agora tem se concentrado em apenas dois sentidos: a vista e sua audição. Isso é um grande começo, e que permitirá que muitas experiências poderosas, mas é incompleta. A fim de mergulhar totalmente usuários em ambientes de realidade virtual interativa, que vai ser necessário para construir periféricos que se dedicam totalmente o seu sentido do tato.Por que a tecnologia de realidade virtual vai explodir sua mente em 5 anosPor que a tecnologia de realidade virtual vai explodir sua mente em 5 anosO futuro da realidade virtual inclui a cabeça, olho e rastreamento de expressão, toque simulado, e muito mais. Estas tecnologias surpreendentes estarão disponíveis para você em 5 anos ou menos.consulte Mais informação

Infelizmente, o toque é um sentido muito mais difícil de enganar do que a visão é. Com visão, todo o hardware tem que fazer é sinais de interrupção que viajam para os olhos. Pele, ao contrário, abrange cerca de dois metros quadrados de seu corpo e articula as interações bidirecionais complicadas com o mundo.

Este é o órgão que a tecnologia háptica está tentando enganar, e é difícil. tem uma série de periféricos que existem para ajudar a construir a imersão, mas nenhum disponíveis agora proporcionar experiências táteis realmente convincentes.

O problema é agravado porque a estimulação da pele não tem a longa história de pesquisa que exibe ópticos fazer. O primeiro uso de uma tela de digitalização para recriar uma imagem era em 1907, e levou pesquisadores e engenheiros quase um século inteiro para obter exibe pequenas e precisas o suficiente para fornecer uma boa experiência de realidade virtual. A viagem equivalente, para o toque, só agora está começando.

Neste artigo, vamos explorar algumas tecnologias em desenvolvimento hoje que podem fornecer alguma sensação de toque para os usuários VR. Eu já classificou as tecnologias pela qualidade da experiência que pode potencialmente fornecer, e quanto trabalho é necessário antes de poderem ser comercializados.

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estrondo

Uma maneira simples para fornecer feedback de força rudimentar é através do uso de motores de vibração simples, do tipo encontrado nos pacotes sonoras de controladores de videogame modernos. Estes assumir uma nova dimensão em VR, como eles são capazes de associar as frequências vibratórias específicas e intensidades com os limites de objetos virtuais.

Os usuários poderiam sentir um pequeno blip quando tocam um objeto ou um elemento de interface do usuário, e um pulso mais forte quando ativá-lo (semelhante ao forçar-feedback em telas de smartphones modernos).

Este tipo de gabarito também pode ser usado para transmitir a textura das superfícies. Com uma unidade de feedback de força em cada dedo, como no caso do Glove1, esta tecnologia poderia ser útil para navegar interfaces virtuais com os olhos fechados. Dito isto, esta tecnologia proporciona uma abordagem muito espartano, funcional ao toque, e nunca vai ser um grande construtor de imersão.

Pele de cisalhamento Haptics

tecnologia de corte de pele é baseado em um fato surpreendente sobre o nosso sentido do tato, o que é que nós julgamos principalmente luz, pressão não-doloroso pelo grau em que nossa pele desliza em torno de (algo que você pode facilmente testar por tocando suavemente uma mancha em sua pele e deslizando o dedo.

Como a pele estica, a sensação de que a pressão aumenta. Isso é útil, porque cisalhamento pele é algo que é fácil de reproduzir mecanicamente, e pode fornecer a ilusão de pressão sustentada, algo que não é possível com um motor de vibração simples.

Neste momento, a implementação mais avançado desta tecnologia é o controlador táticos Haptics, que atribui ao sistema de controle de movimento STEM e fornece feedback pressão áspera em resposta às interações virtuais como o recolhimento de armas, movendo uma varinha através de um material, e balançando um peso virtual em torno de uma cadeia virtual.

Os resultados são surpreendentemente convincente para a simplicidade do mecanismo. É fácil imaginar a construção de uma luva que fornece esse tipo de retorno com mais precisão, permitindo que objetos virtuais para ter densidade, se não solidez: os objetos podem sentir-se difícil, eles simplesmente não será capaz de parar o movimento da mão do usuário.

Esta é uma grande melhoria, embora tenha muitas das mesmas limitações como simples ronco - pele pura tecnologia pode enganar o sentido do tato, mas não pode enganar a propriocepção (sentido intuitivo de onde seus membros são e como eles estão se movendo ). Mesmo se a pele do usuário diz que eles já atingiu algo sólido, seus músculos sabem que a sua mão é fluida movendo através dele.

Armaduras robóticos

Esta é a parte onde tudo começa a ficar um pouco estranho. Vamos dizer que a tecnologia precisa ser capaz de impedir que os usuários empurrando suas mãos através de objetos, para criar uma ilusão mais convincente de solidez. Isso significa que você precisa para exercer força sobre o membro de algum quadro externo de referência.

Video: 3Glasses D2 3D Headset de Realidade Virtual Versão de PC na Gearbest.com

A maneira mais simples de conseguir isso é usar a robótica, que ligam quer ao seu corpo ou para o solo, impedindo o seu movimento fora dos limites da geometria virtual.

Por apenas uma mão (permitindo que o usuário pegar e sentir a solidez dos objetos virtuais, que é algo como isto.

Meio assustador, certo? Bem, há um monte de coisas que ainda luva não pode fazer. E se o objeto que você está tocando é pesado? E se for algo sólido, como uma parede, que precisa resistir movimentos dos ombros e cotovelos, assim como o pulso e dedos? Bem, então você precisa de algo como isto:

Video: Óculos vr shinecon comprado na gearbest

O site CyberGlove não lista um preço para o dispositivo no vídeo acima, mas outros sistemas como ele correr para as centenas de milhares de dólares. Parte da razão para isso é que apenas algumas organizações industriais e militares realmente comprar estes dispositivos (e em números muito pequenos), que impulsiona o preço para cima.

A outra parte é que estes são realmente peças impressionantes de equipamentos em nível técnico. Considere o que é necessário para fornecer uma experiência de haptic feedback convincente de tocar um objeto sólido. Se o usuário posicionar a mão contra uma parede virtual e empurra, o sistema deve detectar o movimento, consultar com a simulação para determinar que eles estão tocando um objeto sólido, então fisicamente (e fluida) mover a armadura para resistir ao movimento e devolver o mão do usuário para sua posição original.

Tudo isso precisa ser feito antes que o cérebro pode registrar que o movimento começou. Isso é um enorme desafio técnico, e até mesmo o melhor hardware de hoje não chega a alcançá-lo perfeitamente.

A outra limitação aqui, além dos desafios de obter os custos de produção para baixo para um nível aceitável, tem a ver com tornar a tecnologia conveniente. Literalmente cintas-se em uma armadura mecânica elaborada e poderosa tem um barreiras psicológicas substanciais associados. É duvidoso se os usuários estarão dispostos a colocar-se com esse tipo de inconveniente em uma base regular, mesmo que a tecnologia é sofisticada o suficiente para fornecer uma boa experiência.

O mais próximo esta tecnologia tem vindo a ser implantado em um nível de consumo é na forma de dispositivos como o Falcon Novint. O Falcon não é um dispositivo de realidade virtual como tal, dado que o seu espaço de trabalho é uma esfera apenas algumas polegadas de diâmetro - o que disse, ele fornece alta precisão, de três eixos force feedback, e é o único dispositivo em um ponto de preços ao consumidor que faz isso.Toque em algo que não está lá - Haptic tecnologia [MakeUseOf Explica]Toque em algo que não está lá - Haptic tecnologia [MakeUseOf Explica]Háptica é a tecnologia de toque. No contexto de um ambiente virtual, isso significaria ser capaz de tocar e sentir algo que literalmente não está lá, mas isso certamente não é a sua única utilização. A partir de...consulte Mais informação

Video: Óculos vr noton comprado na gearbest

Novint vem trabalhando em um exoesqueleto à base de braço chamado de Xio por um tempo, embora esse projeto parece estar no limbo, por enquanto, após problemas financeiros da empresa.

Potencialmente, estes tipos de armaduras poderia ser mais simples e mais barato através do uso de polímeros eletroativos - ‘músculos artificiais feitos de plásticos que se contraem em resposta à corrente elétrica, e são geralmente mais baratos e mais compacta do que os motores lineares equivalentes.

feedback acústico

Uma abordagem inteiramente independente para o problema é a utilização de redes de ultra-som em fases para criar padrões de interferência densas no ar, que são registrados pela pele tão sólido, e pode fornecer resistência real. A tecnologia pode ser usada para projetar objetos virtuais 3D no ar que os usuários podem tocar, com os nós de interseção ondas de pressão que produzem força genuína nas mãos do usuário.

À primeira vista, isso pode parecer ser a bala mágica para VR haptic feedback. Infelizmente, existem algumas limitações. A resolução é limitada pela resposta de freqüência dos alto-falantes, bem como o número deles: ser capaz de cobrir uma grande área espacial não é necessariamente prático.

Mais significativamente, não há “vazamento” substancial - formas de energia acústica nós inadvertidas e semi-nós no espaço em torno de onde os padrões intencionais estão sendo criados (algo que você pode ver no óleo). As pressões produzidos por este sistema são muito fracas: a tentativa de escalá-los até volumes que possam exercer várias libras de pressão em seu corpo envolveria uma enorme quantidade de energia e poderia ser fisicamente perigoso para os utentes.

estimulação do nervo

Por último, vamos ter um momento para tocar em uma tecnologia mais especulativa. Uma maneira (algumas pessoas argumentam a melhor forma) para se envolver com o sentido do tato é, estimulando diretamente os nervos do usuário braços, coluna vertebral ou o cérebro. Ao fazer isso, é possível enganar toque, propriocepção, as nove jardas inteiras - incluindo sensações como a temperatura que pode ser impraticável para atingir com um terno ou armadura robótica. Potencialmente, os cientistas poderiam fazer tudo isso sem a necessidade dos ternos robô pesadas ou grades acústicos faseada.

Já houve algum trabalho feito nesta frente no campo das próteses, batendo diretamente em nervos cortados para enviar sinais de volta de sensores na prótese, para criar uma sensação sintética de toque.

estimulação cerebral pode fornecer feedback similar. A questão básica com esses tipos de tecnologias é que eles exigem cirurgia bastante invasiva, a fim de ser capaz de instalar as interfaces nervosas - Cirurgia isso é inaceitavelmente arriscada em pessoas saudáveis. Eles também são bastante bruto e de granulação grossa, em termos de precisão do feedback.

Para que estes sejam práticos como um paradigma de interface háptica, você realmente precisa para ser capaz de obter a resolução do muito mais fina interface eletrodo, e reduzir a capacidade de invasão do procedimento. Existem algumas abordagens aqui, que vão desde nanotechnology para optogenética, mas parece seguro dizer que grandes avanços são improváveis ​​nos próximos anos.Como nanotecnologia está mudando o futuro da medicinaComo nanotecnologia está mudando o futuro da medicinaO potencial para a nanotecnologia é sem precedentes. montadores universais verdadeiros dará início a uma profunda mudança na condição humana. Claro, ainda há um longo caminho a percorrer.consulte Mais informação

The Future of Touch

Ainda é cedo para realidade virtual, e ainda não existe ampla demanda dos consumidores para interfaces táteis - mas haverá. A enorme corrida do ouro da inovação realidade virtual só agora está a começar, e estamos propensos a ver todas estas técnicas massivamente melhorado nos próximos anos.

Dito isto, nenhuma das tecnologias atuais parecem perfeito. Todos eles têm, pelo menos, uma séria desvantagem, quer em termos de qualidade de sensação que eles podem fornecer, ou as barreiras para seu uso. É inteiramente possível que a eventual solução “perfeita” para introduzir VR ainda não foi inventado. Se for esse o caso, eu estou ansioso para ver o que os desenvolvedores chegar a próxima.

Você está animado para interfaces VR táteis? Existe um produto interessante ou tecnologia que nós não cobrimos aqui? Deixe-nos saber nos comentários!