Avec un œil sur un avenir pas si lointain où certaines personnes passent la plupart ou la totalité de leurs heures de travail dans la réalité étendue, des chercheurs de l’Université Rice, du Baylor Faculty of Medication et de Meta Actuality Labs ont trouvé un moyen mains libres d’offrir une expérience tactile crédible. expériences dans des environnements virtuels.
Les utilisateurs de réalité virtuelle (RV) ont généralement besoin d’appareils portatifs ou portés à la main, tels que des contrôleurs haptiques ou des gants, pour ressentir des sensations tactiles. La nouvelle technologie “pseudo-haptique multisensorielle”, qui est décrite dans une étude en libre accès publiée en ligne dans State-of-the-art Smart Programs, utilise une combinaison de retour visuel d’un casque VR et de sensations tactiles d’un bracelet mécanique qui serre et fait vibrer le poignet.
“Les concepteurs de technologies portables veulent offrir des expériences virtuelles furthermore réalistes, et pour l’haptique, ils ont largement essayé de le faire en recréant les forces que nous ressentons au bout de nos doigts lorsque nous manipulons des objets”, a déclaré Marcia O’Malley, co-auteur de l’étude. professeur de la famille Thomas Michael Panos de Rice en génie mécanique. “C’est pourquoi les systems haptiques portables d’aujourd’hui sont souvent encombrantes et encombrent les mains.”
O’Malley a déclaré que c’est un problème à l’avenir automobile le confort deviendra de furthermore en moreover significant à mesure que les gens passent furthermore de temps dans des environnements virtuels.
“Pour un port à lengthy terme, notre équipe a voulu développer un nouveau paradigme”, a déclaré O’Malley, qui dirige le laboratoire d’interfaces mécatroniques et haptiques de Rice. “La fourniture d’un retour haptique crédible au poignet permet de garder les mains et les doigts libres, permettant un port “toute la journée”, comme les montres intelligentes auxquelles nous sommes déjà habitués.”
Haptique fait référence au sens du toucher. Il comprend à la fois les sensations tactiles véhiculées par la peau et les sensations kinesthésiques des muscle groups et des tendons. Notre cerveau utilise une rétroaction kinesthésique pour détecter en permanence les positions et les mouvements relatifs de notre corps sans energy conscient. Les pseudo-haptiques sont des illusions haptiques, des expériences simulées qui sont créées en exploitant la façon dont le cerveau reçoit, traite et répond aux entrées tactiles et kinesthésiques.
“Les pseudo-haptiques ne sont pas nouveaux”, a déclaré O’Malley. “Les illusions visuelles et spatiales sont étudiées et utilisées depuis additionally de 20 ans. Par exemple, lorsque vous bougez votre key, le cerveau a un sens kinesthésique de l’endroit où il devrait être, et si votre œil voit la main à un autre endroit, votre cerveau prend automatiquement notice. En créant intentionnellement ces écarts, il est achievable de créer une illusion haptique que votre cerveau interprète comme “Ma most important a heurté un objet”.
“Ce qui est le moreover intéressant avec la pseudo-haptique, c’est que vous pouvez créer ces sensations sans que le matériel n’encombre les mains”, a-t-elle déclaré.
Alors que les concepteurs d’environnements virtuels utilisent des illusions pseudo-haptiques depuis des années, la query à l’origine de la nouvelle recherche était la suivante : les illusions pseudo-haptiques visuelles peuvent-elles être rendues additionally réalistes si elles sont renforcées par des sensations tactiles coordonnées et mains libres au poignet ? ?
Evan Pezent, un ancien étudiant d’O’Malley et maintenant chercheur au Meta Truth Labs à Redmond, Washington, a travaillé avec O’Malley et ses collègues pour concevoir et mener des expériences dans lesquelles des signaux visuels pseudo-haptiques ont été augmentés avec des sensations tactiles coordonnées de Tasbi, un bracelet mécanisé que Meta avait précédemment inventé.
Tasbi a un cordon motorisé qui peut serrer et serrer le poignet, ainsi qu’une demi-douzaine de petits moteurs vibrants – les mêmes composants qui délivrent des alertes silencieuses sur les téléphones portables – qui sont disposés autour du haut, du bas et des côtés du poignet. Quand et combien ceux-ci vibrent et quand et à quel place le bracelet serre peuvent être coordonnés, à la fois les uns avec les autres et avec les mouvements d’un utilisateur dans la réalité virtuelle.
Lors des premières expériences, O’Malley et ses collègues ont demandé aux utilisateurs d’appuyer sur des boutons virtuels programmés pour simuler divers degrés de rigidité. La recherche a montré que les volontaires étaient capables de détecter différents degrés de raideur dans chacun des quatre boutons virtuels. Pour démontrer davantage la gamme d’interactions physiques que le système pourrait simuler, l’équipe l’a ensuite incorporé dans neuf autres varieties courants d’interactions virtuelles, notamment tirer sur un interrupteur, faire tourner un cadran et saisir et serrer un objet.
“Garder les mains libres tout en combinant un retour haptique au poignet avec des pseudo-haptiques visuelles est une nouvelle approche passionnante pour concevoir des expériences utilisateur convaincantes en VR”, a déclaré O’Malley. “Ici, nous avons exploré la notion de l’utilisateur de la rigidité de l’objet, mais Evan a démontré un massive éventail d’expériences haptiques que nous pouvons réaliser avec cette approche, y compris des interactions bimanuelles comme tirer un arc et des flèches, ou percevoir la masse et l’inertie d’un objet.”
Les co-auteurs de l’étude incluent Alix Macklin de Rice, Jeffrey Yau de Baylor et Nicholas Colonnese de Meta.
La recherche a été financée par Meta Truth Labs Research, et le travail de Macklin a été soutenu par une bourse de development de la Countrywide Science Basis (1828869).