VR richt zich op mond via ultrasoon systeem

Onderzoekers introduceerden een andere manier om de virtual reality-ervaring te verbeteren. Gebruik maken van een apparaat aangesloten aan de onderkant van de headset worden ultrasone golven in de lucht gebruikt om sensaties op de lippen, tanden en tong te sturen om gebruikers een manier te geven om tactiele feedback in de VR-wereld te ontvangen. 

Deze system is ontwikkeld door onderzoekers van de Carnegie Mellon University. Maar waarom de mond? Dit komt omdat de lippen zeer gevoelig zijn. In feite is het slechts de tweede na de vingertoppen in zenuwdichtheid. Als zodanig is er een geweldige kans om toe te voegen haptische effecten. 

Het is niet verwonderlijk dat de mond een doelwit was geweest voor het verbeteren van de VR-ervaring vanwege de gevoeligheid ervan. Het was echter een uitdaging voor onderzoekers om een ​​praktisch systeem te ontwikkelen om er haptische effecten op te geven, zei Vivian Shen (promovendus aan het Robotics Institute). Natuurlijk houden VR-gebruikers er niet van om hun mond te bedekken, vooral omdat sommige apparaten omvangrijk kunnen zijn. Een poging om de mond bij de VR-ervaring te betrekken, is door een kleine robotarm te gebruiken die een veer over de lippen kan vegen of er water op kan spuiten. Het is echter niet praktisch voor uitgebreid gebruik.

Ondertussen bieden ultrasone golven die zich binnen korte afstanden door de lucht kunnen verplaatsen een veelbelovende oplossing om haptische effecten aan de mond te geven. Ultrageluidsgolven creëren sensaties wanneer ze worden gefocust op een klein gebied, zoals de mond. Dit wordt gedaan door het gebruik van meerdere transducers of ultrageluid genererende modules. De punten van piekamplitude zijn gericht op de lippen, tanden en tong. In het bijzonder is het CMU-apparaat een halvemaanvormige array met 64 transducers. Deze array is aan de onderkant van de VR-bril bevestigd, zodat deze over de mond wordt geplaatst voor een gemakkelijkere verzending van sensaties. 

Het systeem is ontwikkeld door Shen, Craig Shultz, een postdoctoraal onderzoeker in het Human-Computer Interaction Institute (HCII), en Chris Harrison, universitair hoofddocent in de HCII en directeur van het Future Interfaces Group (FIG) Lab. Het onderzoek won de prijs voor beste paper op de Association for Computing Machinery's Conference on Human Factors in Computing Systems (CHI 2022). 

Shen zei dat het de ervaring meeslepender maakt voor de gebruikers. De haptische effecten worden gesynchroniseerd met de visuele beelden in de VR-ervaring. De sensaties zijn echter alleen beperkt tot de handen en mond. Het kon bijvoorbeeld niet worden gevoeld in de onderarmen en de romp omdat die delen onvoldoende zenuwmechanoreceptoren hebben die nodig zijn om het te voelen, zei Shen. 

Een verscheidenheid aan effecten werd geëvalueerd door 16 vrijwilligers die over het algemeen een verbeterde VR-ervaring rapporteerden vanwege de haptiek van de mond. Het lijkt er echter op dat niet alle effecten even nuttig of even krachtig zijn. Regendruppels uit een open raam en het voelen van beestjes die op de lippen lopen, behoren tot de meest succesvolle effecten. Anderen waren echter niet even krachtig. Het gevoel van spinnenwebben op het gezicht is bijvoorbeeld niet zo sterk, omdat gebruikers de neiging hebben om ze ook met de andere delen van hun lichaam te voelen. Evenzo was het effect van drinken uit een waterfontein een beetje desoriënterend omdat de gebruiker het water voelt, maar het is niet nat, zei Shen.