Mains sur: comment les technologies haptiques apportera à toucher vr

Presque tous les impressionnant

VR travail fait à ce jour a porté sur seulement deux sens: la vue et l`ouïe. C`est un bon début, et qui permettra à beaucoup de expériences puissantes, mais il est incomplet. Afin d`immerger complètement les utilisateurs dans un environnement de réalité virtuelle interactive, il va être nécessaire de construire des périphériques qui engagent pleinement votre sens du toucher.Pourquoi la technologie de réalité virtuelle Blow Your Mind en 5 ansPourquoi la technologie de réalité virtuelle Blow Your Mind en 5 ansL`avenir de la réalité virtuelle comprend la tête, l`œil et le suivi de l`expression, le toucher simulé, et bien plus encore. Ces technologies étonnantes seront à votre disposition dans 5 ans ou moins.Lire la suite

Malheureusement, le toucher est un sens beaucoup plus difficile à tromper que la vision est. Avec la vision, tout le matériel doit faire est de signaux d`interruption de déplacement aux yeux. Peau, en revanche, couvre environ deux mètres carrés de votre corps et articule les interactions complexes dans les deux sens avec le monde.

Ceci est l`organe que la technologie haptique tente de tromper, et il est difficile. Il y a un certain nombre de périphériques qui existent pour aider à construire une immersion, mais aucun disponible en ce moment fournir des expériences haptiques vraiment convaincantes.

Le problème est aggravé parce que la stimulation de la peau n`a pas la longue histoire de recherche qui affiche optiques font. La première utilisation d`un affichage à balayage pour recréer une image était en 1907, et il a fallu des chercheurs et des ingénieurs presque un siècle pour obtenir affiche les petites et assez précises pour fournir une bonne expérience de la réalité virtuelle. Le voyage équivalent, pour le toucher, ne fait que commencer.

Dans cet article, nous allons explorer certaines technologies en développement aujourd`hui qui peuvent fournir un certain sens du toucher aux utilisateurs VR. J`ai classé les technologies de la qualité de l`expérience qu`ils peuvent potentiellement fournir, et comment il faut beaucoup de travail avant de pouvoir être commercialisés.

Gronder

Video: Haptography: Digitizing our sense of touch - Katherine Kuchenbecker

Une façon simple de fournir une rétroaction de force rudimentaire est par l`utilisation de moteurs vibrants simples, du genre trouvé dans les packs rumble des contrôleurs de jeux vidéo modernes. Celles-ci prennent une nouvelle dimension en VR, car ils sont en mesure d`associer des fréquences et des intensités spécifiques vibrent avec les limites des objets virtuels.

Les utilisateurs peuvent se sentir un petit soubresaut quand ils touchent un objet ou un élément d`interface, et une impulsion plus forte quand ils l`activer (similaire à retour de force sur les écrans de smartphones modernes).

Ce genre de rétroaction pourrait également être utilisé pour transmettre la texture des surfaces. Avec une unité de retour de force sur chaque doigt, comme dans le cas du GLOVE1, cette technologie pourrait être utile pour la navigation interfaces virtuelles avec vos yeux fermés. Cela dit, cette technologie offre une très spartiate, approche fonctionnelle au toucher, et ne sera jamais plus d`un constructeur d`immersion.

Peau de cisaillement haptique

Video: Mobilisation du pouce lors d'arthrose, d'arthrite ou de perte de force musculaire

La technologie de cisaillement de la peau est basée sur un fait surprenant sur notre sens du toucher, qui est que nous jugeons principalement la lumière, la pression non douloureuse par le degré auquel notre peau glisse autour (quelque chose que vous pouvez facilement tester en touchant doucement une tache sur votre peau et en faisant glisser votre doigt.

Comme les étirements de la peau, augmente la sensation de pression. Ceci est pratique, car cisaillement de la peau est quelque chose qui est facile à reproduire mécaniquement, et peut donner l`illusion d`une pression soutenue, ce qui est impossible avec un simple moteur vibrant.

À l`heure actuelle, la mise en œuvre la plus avancée de cette technologie est le contrôleur haptique tactique, qui est connecté au système de commande de mouvement STEM et fournit une rétroaction rugueuse de pression en réponse à des interactions virtuelles telles que le recul du canon, le déplacement d`une baguette à travers un matériau, et de se balancer un poids virtuel autour d`une chaîne virtuelle.

Les résultats sont étonnamment convaincants pour la simplicité du mécanisme. Il est facile d`imaginer la construction d`un gant qui fournit ce genre de commentaires avec plus de précision, ce qui permet des objets virtuels d`avoir la densité, sinon solidité: les objets peuvent se sentir mal, ils ne seront pas en mesure d`arrêter le mouvement de la main de l`utilisateur.

Ceci est une amélioration importante, même si elle a beaucoup des mêmes limitations que rumble simple - la peau pure technologie peut tromper le sens du toucher, mais il ne peut pas tromper proprioception (le sens intuitif de l`endroit où vos membres et comment ils se déplacent ). Même si la peau de l`utilisateur leur dit qu`ils ont touché quelque chose de solide, leurs muscles savent que leur trotteuse se déplace de façon fluide à travers elle.

Armatures robotique

Ceci est la partie où tout commence à être un peu bizarre. Disons que la technologie doit être en mesure d`empêcher les utilisateurs de pousser leurs mains à travers des objets, pour créer une illusion plus convaincante de solidité. Cela signifie que vous avez besoin d`exercer une force sur le membre d`une certaine image de référence externe.

La façon la plus simple d`y arriver est d`utiliser la robotique, qui soit à votre fixent corps ou au sol, ce qui empêche son mouvement en dehors des limites de la géométrie virtuelle.

Pour seulement une main (ce qui permet à l`utilisateur de saisir et sentir la solidité des objets virtuels, qui ressemble à quelque chose comme ça.

Un peu effrayant, non? Eh bien, il y a beaucoup de choses que gant peut toujours pas faire. Que faire si l`objet que vous toucher est lourd? Et si c`est quelque chose de solide, comme un mur, qui doit résister à des mouvements des épaules et des coudes, ainsi que le poignet et les doigts? Eh bien, alors vous avez besoin quelque chose comme ceci:

Le site de CyberGlove ne liste pas de prix pour l`appareil dans la vidéo ci-dessus, mais d`autres systèmes tels que courir dans les centaines de milliers de dollars. Une partie de la raison est que seulement quelques organisations industrielles et militaires achètent effectivement ces appareils (et en très petit nombre), ce qui fait monter les prix.

L`autre partie est que ce sont des pièces véritablement impressionnants d`équipement sur le plan technique. Pensez à ce qui est nécessaire pour fournir une expérience de rétroaction haptique convaincante de toucher un objet solide. Si l`utilisateur repose sa main contre un mur virtuel et pousse, le système doit détecter le mouvement, consulter la simulation afin de déterminer si elles sont en contact avec un objet solide, puis physiquement (et de façon fluide) déplacer l`armature pour résister à la requête et renvoyer le la main de l`utilisateur à sa position initiale.

Tout cela doit être accompli avant que le cerveau peut enregistrer que le mouvement a commencé. C`est un énorme défi technique, et même le meilleur matériel ne aujourd`hui pas tout à fait réaliser parfaitement.

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L`autre limite ici, à part les défis d`obtenir les coûts de fabrication à un niveau acceptable, doit faire avec rendre la technologie pratique. Littéralement vous cerclage dans une armature mécanique complexe et puissant a un barrières psychologiques importantes qui y sont associés. Il est douteux que les utilisateurs seront prêts à mettre en place avec ce genre de désagrément sur une base régulière, même si la technologie est suffisamment sophistiqué pour offrir une bonne expérience.

Le plus proche de cette technologie est venu d`être déployé au niveau des consommateurs est sous forme de appareils comme le Novint Falcon. Le Falcon est pas un dispositif de réalité virtuelle en tant que tel, étant donné que son espace de travail est une sphère seulement quelques pouces de diamètre - Cela dit, il fournit une grande précision, retour de force à trois axes, et est le seul appareil à un point de prix à la consommation qui le fait.Touchez quelque chose qui est pas là - haptique Technology [MakeUseOf Explique]Touchez quelque chose qui est pas là - haptique Technology [MakeUseOf Explique]Haptique est la technologie du toucher. Dans le contexte d`un environnement virtuel, cela signifierait être en mesure de toucher et sentir quelque chose qui est littéralement pas là, mais c`est certainement pas son utilisation seulement. De...Lire la suite

Novint travaille sur un exosquelette basé bras appelé Xio pendant un certain temps, même si ce projet semble être en suspens pour l`instant, à la suite des difficultés financières de l`entreprise.

Potentiellement, ces sortes de Armatures pourraient être plus simples et moins coûteux grâce à l`utilisation de polymères électroactifs - « muscles artificiels en plastique qui se contractent en réponse au courant électrique, et sont généralement moins chers et plus compacts que les moteurs linéaires équivalents.

Acoustic Feedback

Une approche tout à fait indépendante de ce problème consiste à utiliser des grilles d`échographie à commande de phase pour créer des motifs d`interférence dense dans l`air, qui sont enregistrées par la peau sous forme solide, et peut fournir une résistance réelle. La technologie peut être utilisée pour projeter des objets virtuels 3D dans l`air que les utilisateurs peuvent toucher, avec les nœuds des ondes de pression produisant intersection véritable force sur les mains de l`utilisateur.

À première vue, cela peut sembler être la solution magique pour VR retour haptique. Malheureusement, il y a des limites. La résolution est limitée par la réponse en fréquence des haut-parleurs, ainsi que le nombre d`entre eux: être en mesure de couvrir une grande surface spatiale est pas forcément pratique.

Plus important encore, il y a substantiel « fuites » - les formes d`énergie acoustique nœuds par inadvertance et semi-noeuds dans l`espace autour où les modèles intentionnels sont créés (quelque chose que vous pouvez voir dans l`huile). Les pressions produites par ce système sont très faibles: tenter de les étendre aux volumes qui pourraient exercer plusieurs livres de pression sur votre corps impliquerait une énorme quantité d`énergie et pourrait être physiquement dangereux pour les utilisateurs.

La stimulation nerveuse

Enfin, nous allons prendre un moment pour toucher sur une technologie plus spéculative. Une façon (certaines personnes soutiendraient la meilleure façon) à coopérer avec le sens du toucher est en stimulant directement les nerfs dans les bras de l`utilisateur, la colonne vertébrale ou du cerveau. En faisant cela, il est possible de tromper le toucher, proprioception, les bataclan - y compris des sensations telles que la température qui pourrait être impossible de réaliser avec un costume ou armature robotique. Potentiellement, les scientifiques pourraient faire tout cela sans nécessiter les combinaisons de robots encombrants ou des grilles acoustiques échelonnées.

Il y a déjà eu des travaux dans ce domaine dans le domaine des prothèses, Agir directement sur les nerfs sectionnés pour envoyer des signaux de retour de capteurs dans la prothèse, pour créer un sens synthétique du toucher.

La stimulation cérébrale peut fournir des commentaires similaires. La question fondamentale de ce genre de technologies est qu`elles nécessitent une intervention chirurgicale assez invasive afin de pouvoir installer les interfaces nerveuses - chirurgie qui est trop risqué chez les personnes en bonne santé. Ils sont aussi assez brut et à gros grains, en termes de précision des commentaires.

Pour que ces pratiques soient en tant que paradigme d`interface haptique, vous avez vraiment besoin d`être en mesure d`obtenir la résolution de l`interface électrode beaucoup plus fine, et de réduire l`invasivité de la procédure. Il y a quelques approches ici, allant de nanotechnology pour optogénétique, mais il semble sûr de dire que des avancées majeures sont peu probables dans les prochaines années.Comment nanotechnologie modifie l`avenir de la médecineComment nanotechnologie modifie l`avenir de la médecineLe potentiel de la nanotechnologie est sans précédent. Les vrais assembleurs universels marquera le début d`un profond changement dans la condition humaine. Bien sûr, il y a encore un long chemin à parcourir.Lire la suite

L`avenir du toucher

Il est encore trop tôt pour la réalité virtuelle, et il n`y a pas encore une large demande des consommateurs pour les interfaces haptiques - mais il y aura. L`énorme ruée vers l`or de l`innovation de réalité virtuelle ne fait que commencer, et nous sommes susceptibles de voir toutes ces techniques massivement améliorées dans les années à venir.

Cela dit, aucune des technologies actuelles semble parfait. Ils ont tous au moins un grave inconvénient, que ce soit en termes de la qualité de la sensation qu`ils peuvent fournir, ou les obstacles à leur utilisation. Il est tout à fait possible que la solution « parfaite » éventuelle à l`entrée VR n`a pas encore été inventé. Si tel est le cas, je suis impatient de voir ce que les développeurs viennent avec la prochaine.

Êtes-vous excité pour les interfaces haptiques VR? Y at-il un produit passionnant ou la technologie que nous ne couvrons pas ici? Faites le nous savoir dans les commentaires!