Стрижневий дисплей зімітував підлогу у віртуальній реальності

Корейські та американські інженери запропонували нове застосування для стрижневих дисплеїв - пристроїв, в яких стрижні можуть висуватися і відображати об'ємні предмети. Вони показали, що цю властивість можна використовувати у віртуальній реальності, створюючи таким чином рельєф, з яким користувач може взаємодіяти. Розробка буде представлена на конференції CHI 2021.

При використанні VR-шолома у користувача виникає неузгодженість між тим світом і об'єктами, які він бачить перед собою, і тими, які відчуває руками і ногами. Це проявляється різним чином. Наприклад, зазвичай VR-шолом використовують у кімнаті, розмір якої набагато менший, ніж віртуальний світ. В результаті розробникам ігор і програм доводиться обмежувати розмір сцен, а в самих шоломах є підтримка стін, які накладаються на віртуальний світ, коли людина підходить занадто близько до реальної стіни. Також деякі інженери пропонують вирішувати це за допомогою рухомих стендів, влаштованих на зразок бігової доріжки, але що їздить в усі боки. Однак це рішення передбачає, що в сцені є тільки абсолютно пласка стать і немає ніяких особливостей рельєфу.

У 2019 році тайванські інженери запропонували імітувати віртуальні об'єкти і рельєф за допомогою підлоги, з якої при необхідності піднімаються надувні куби різної висоти, причому на них можна ставати або сідати. Інженери під керівництвом Андреа Б'янкі (Andrea Bianchi) з Корейського інституту передових технологій пішли далі і створили стать з безліччю виступаючих стрижнів, що дозволяє створювати рельєф з набагато більшою роздільною здатністю.

Стрижневий дисплей - це масив стрижнів, які можуть висуватися на різну висоту і разом відображати об'ємні фігури. Раніше їх в основному використовували для візуального відображення інформації, наприклад, рельєфу на карті, але є і приклади, коли їх використовували для імітації віртуальних об'єктів, правда, невеликих і тільки для рук. Автори нової роботи зібрали великий стрижневий дисплей, здатний витримувати навіть вагу людини.

Дисплей має розмір 1,8 на 0,6 метра і досить велику висоту, але передбачається, що вся технічна частина повинна бути вбудована в підлогу, а верхня частина розташовується на рівні підлоги. У дисплеї використовується 1200 стрижнів з березової фанери із залізною пластиною на нижньому торці (прихованому від очей). Під ними розташовується механізм, що відповідає за рух стрижнів. Головна його частина - це ряд актуаторів, який їздить уздовж дисплея і рухає стрижні, чіпляючись за них за допомогою електромагніту: тягне вниз або штовхає вгору, встановлюючи на заданій висоті. Після того як актуатори поміняли висоту ряду стрижнів, блокуючий механізм вставляє металевий вал у вирізи в стрижнях, що дозволяє їм витримувати велике навантаження.

Інженери показали кілька потенційних застосувань для дисплея. В основному вони створювали з його допомогою статичний рельєф або сходи, але також показали, що його можна застосовувати для інтерактивних ігрових сценаріїв. В одному з них користувачеві потрібно перейти через прірву і для цього він повинен перетягнути в порожній простір камінь, який відображається за допомогою висуваються наверх стрижнів. Також автори показали, що дисплей можна використовувати і для міні-гольфу, причому з рухомими перешкодами, які потрібно враховувати перед ударом.

У 2020 році німецька компанія Holotron представила своє рішення проблеми імітації статі і взагалі фізичних особливостей у віртуальній реальності - вона створила підвісний екзоскелет, який може нахилятися разом з людиною в різні боки і чинити опір його рухам.