VR zielt durch das Ultraschallsystem auf den Mund

Die Forscher stellten eine weitere Möglichkeit zur Verbesserung des Virtual-Reality-Erlebnisses vor. Verwendung einer Gerät angeschlossen An der Unterseite des Headsets werden luftgetragene Ultraschallwellen verwendet, um Empfindungen an Lippen, Zähne und Zunge zu senden, um Benutzern die Möglichkeit zu geben, taktiles Feedback in der VR-Welt zu erhalten. 

Dieser System wurde von Forschern der Carnegie Mellon University entwickelt. Warum aber der Mund? Dies liegt daran, dass die Lippen sehr empfindlich sind. Tatsächlich ist es nur an zweiter Stelle nach den Fingerspitzen in der Nervendichte. Als solches gibt es eine großartige Gelegenheit, hinzuzufügen haptische Effekte. 

Es überrascht nicht, dass der Mund aufgrund seiner Empfindlichkeit ein Ziel für die Verbesserung des VR-Erlebnisses war. Allerdings sei es für die Forscher eine Herausforderung gewesen, ein praktisches System zur Wiedergabe haptischer Effekte darauf zu entwickeln, sagte Vivian Shen (Doktorandin am Robotics Institute). Natürlich bedecken VR-Nutzer nicht gerne den Mund, zumal manche Geräte sperrig sein können. Ein Versuch, den Mund in das VR-Erlebnis einzubeziehen, besteht darin, einen winzigen Roboterarm zu verwenden, der eine Feder über die Lippen schnippen oder Wasser auf sie sprühen kann. Es ist jedoch nicht praktikabel für eine ausgedehnte Verwendung.

Unterdessen bieten Ultraschallwellen, die sich in der Luft über kurze Distanzen ausbreiten können, eine vielversprechende Lösung, um haptische Effekte im Mund zu erzielen. Ultraschallwellen erzeugen Empfindungen, wenn sie auf einen kleinen Bereich wie den Mund fokussiert werden. Dies erfolgt durch die Verwendung mehrerer Wandler oder ultraschallerzeugender Module. Die Punkte der Spitzenamplitude werden auf die Lippen, Zähne und Zunge gerichtet. Insbesondere ist das CMU-Gerät ein halbmondförmiges Array mit 64 Wandlern. Dieses Array ist an der Unterseite der VR-Brille angebracht, sodass es zum leichteren Senden von Empfindungen über dem Mund platziert wird. 

Das System wurde von Shen, Craig Shultz, Postdoktorand am Human-Computer Interaction Institute (HCII), und Chris Harrison, außerordentlicher Professor am HCII und Direktor des Future Interfaces Group (FIG) Lab, entwickelt. Die Forschung wurde auf der Conference on Human Factors in Computing Systems (CHI 2022) der Association for Computing Machinery mit dem Best Paper Award ausgezeichnet. 

Shen sagte, dass es die Erfahrung für die Benutzer immersiver macht. Die haptischen Effekte werden mit den visuellen Bildern im VR-Erlebnis synchronisiert. Die Empfindungen sind jedoch nur auf die Hände und den Mund beschränkt. Es könne zum Beispiel nicht in den Unterarmen und im Oberkörper gefühlt werden, weil diesen Teilen genügend Nerven-Mechanorezeptoren fehlen, die benötigt werden, um es zu fühlen, sagte Shen. 

Eine Vielzahl von Effekten wurde von 16 Freiwilligen bewertet, die im Allgemeinen von einem verbesserten VR-Erlebnis aufgrund der Mundhaptik berichteten. Es scheint jedoch, dass nicht alle Effekte nützlich oder gleich stark sind. Regentropfen aus einem offenen Fenster und das Gefühl von Käfern auf den Lippen gehören zu den erfolgreichsten Effekten. Andere waren jedoch nicht gleich stark. Zum Beispiel fühlen sich Spinnweben im Gesicht nicht so stark an, weil die Benutzer eher erwarten, sie auch mit den anderen Teilen ihres Körpers zu spüren. Ebenso war die Wirkung des Trinkens aus einem Wasserbrunnen ein wenig verwirrend, weil der Benutzer das Wasser spürt, aber es ist nicht nass, sagte Shen.