Електричний віяло дозволив оцінити розмір об'єктів у віртуальній реальності

Німецькі інженери розробили контролер для VR-шоломів, що дозволяє передавати розмір та інші характеристики віртуальних об'єктів. Він являє собою віяло, здатне розкладатися і тим самим збільшувати аеродинамічний опір, що формує відчуття від взаємодії з віртуальним предметом. Розробка була представлена на конференції CHI 19.

Сучасні шоломи віртуальної реальності мають досить якісні екрани для реалістичного зображення віртуального світу, а також вміють передавати звук і навіть його напрямок. Однак серійні VR-шоломи оснащуються контролерами, які можуть передавати лише вкрай спрощені відчуття від фізичного контакту з віртуальними об'єктами за допомогою вібрації. У лабораторних розробках інженери використовують більш реалістичні способи передачі фізичного контакту. Як правило, вони задіють активний вплив на частину тіла, що торкається віртуального предмета. Наприклад, VR-рукавички активно чинять опір стисненню пальців, а більш масивні контролери, такі як куб з пропелерами, чинять опір руху всієї руки.

Андре Ценнер (Andre Zenner) і Антоніо Крюгер (Antonio Krüger) з Німецького дослідницького центру зі штучного інтелекту (DFKI) розробили VR-контролер, що передає фізичні властивості віртуальних об'єктів динамічним пасивним способом. По суті контролер являє собою набір їх двох віялів, зроблених з дерева і тканини. Вони приводяться в рух двома окремими сервомоторами в підставі. Завдяки цьому контролер може за 570 мілісекунд повністю розкривати обидва віяла і збільшувати площу своєї поверхні в сім з половиною разів. На цій властивості і заснований принцип дії контролера - збільшуючи площу поверхні він змінює свій аеродинамічний опір, через що користувачеві стає складніше рухати його через повітря. Комп'ютер, до якого підключено шолом, може відстежувати положення контролера за допомогою датчика HTC Vive Tracker, встановленого в його підставі.

Розробники запропонували два основні варіанти використання контролера - при обертанні і переміщенні з боку в бік. На їх основі вони продемонстрували кілька сценаріїв використання. Наприклад, під час обертання контролера навколо його осі ступінь розкриття віяла дозволяє розрізняти матеріал, з якого зроблено віртуальний об'єкт, або його розмір. Крім того, розробники продемонстрували, як контролер можна застосовувати для динамічних сцен у віртуальній реальності. Наприклад, вони показали, як користувач може відчувати тиск двох струменів газу за допомогою контролера, який розкриває віяла відповідно до відстані до струменів і їх інтенсивності. Нарешті, інженери провели дослідження на добровольцях, яке показало, що новий контролер посилює почуття занурення у віртуальну реальність

Крім активного і пасивного впливу на руки та інші частини тіла є й інший підхід для передачі відчуттів від фізичного контакту і руху у віртуальній реальності - електростимуляція. У 2017 році інша група німецьких інженерів використовувала електростимуляцію м'язів для імітації відчуття контакту з віртуальними стінами. А Samsung і інженери з MIT використовували електростимуляцію корінців напередодні-равликових нервів для імітації руху у віртуальній реальності завдяки впливу на вестибулярний апарат.