VR нацеливается на рот с помощью ультразвуковой системы

Исследователи представили еще один способ улучшить опыт виртуальной реальности. С помощью устройство подключено В нижней части гарнитуры воздушные ультразвуковые волны используются для передачи ощущений на губы, зубы и язык, чтобы дать пользователям возможность получать тактильную обратную связь в мире виртуальной реальности. 

Эта система был разработан исследователями из Университета Карнеги-Меллона. Но почему рот? Это связано с тем, что губы очень чувствительны. Фактически, по плотности нервов он уступает лишь кончикам пальцев. Таким образом, есть прекрасная возможность добавить тактильные эффекты. 

Неудивительно, что рот был целью для улучшения опыта виртуальной реальности из-за его чувствительности. Однако, по словам Вивиан Шен (аспирантка Института робототехники), исследователям было сложно разработать практическую систему рендеринга тактильных эффектов. Естественно, пользователи VR не любят закрывать рот, тем более что некоторые устройства могут быть громоздкими. Одна из попыток задействовать рот в виртуальной реальности — использовать крошечную роботизированную руку, которая может щелкать пером по губам или распылять на них воду. Однако для широкого использования это нецелесообразно.

Между тем, ультразвуковые волны, которые могут распространяться по воздуху на короткие расстояния, предлагают многообещающее решение для создания тактильных эффектов во рту. Ультразвуковые волны создают ощущения, когда фокусируются на небольшой области, такой как рот. Это делается за счет использования нескольких преобразователей или модулей, генерирующих ультразвук. Точки пиковой амплитуды нацелены на губы, зубы и язык. В частности, устройство CMU представляет собой массив в форме полумесяца с 64 преобразователями. Этот массив прикреплен к нижней части очков виртуальной реальности так, чтобы он располагался над ртом для облегчения передачи ощущений. 

Система была разработана Шеном, Крейгом Шульцем, научным сотрудником Института взаимодействия человека и компьютера (HCII), и Крисом Харрисоном, доцентом HCII и директором лаборатории Future Interfaces Group (FIG). Исследование получило награду за лучшую статью на конференции Ассоциации вычислительной техники по человеческому фактору в вычислительных системах (CHI 2022). 

Шен сказал, что это делает процесс более захватывающим для пользователей. Тактильные эффекты синхронизируются с визуальными изображениями в виртуальной реальности. Ощущения, однако, ограничиваются только руками и ртом. По словам Шэня, его нельзя было почувствовать, например, в предплечьях и туловище, потому что в этих частях нет достаточного количества нервных механорецепторов, необходимых для его ощущения. 

Различные эффекты были оценены 16 добровольцами, которые в целом сообщили об улучшении опыта виртуальной реальности благодаря тактильным ощущениям во рту. Однако кажется, что не все эффекты полезны или одинаково сильны. Капли дождя из открытого окна и чувствующие жуки, гуляющие по губам, — одни из самых удачных эффектов. Однако другие не были столь же могущественны. Например, ощущение паутины на лице не такое сильное, потому что пользователи склонны ожидать, что они почувствуют ее и другими частями своего тела. Точно так же эффект питья из фонтана немного дезориентирует, потому что пользователь чувствует воду, но она не мокрая, сказал Шен.