Пол с надувными блоками сделал виртуальные объекты осязаемыми

Тайваньские инженеры разработали площадку для физического воспроизведения виртуальных объектов. Она состоит из множества отсеков, из которых при надобности появляются надувные блоки нужной высоты. Несмотря на то, что блоки выполнены в основном из мягких материалов, после надувания их конструкция достаточно прочна, чтобы выдержать сидящего на них человека, рассказывают авторы статьи, которая будет представлена на конференции UIST 2019.

Отсутствие физического контакта — это одна из ключевых нерешенных проблем в устройствах виртуальной реальности. В популярных серийных устройствах контакт с виртуальными персонажами и объектами имитируется с помощью вибрации контроллеров, однако это напоминает реальные ощущения лишь отдаленно. В перспективных и пока не производимых устройствах инженеры применяют гораздо более необычные методы. К примеру, существует куб с пропеллерами, сопротивляющийся движению, и жилет, имитирующий столкновение со стенами с помощью электростимуляции мышц.

Инженеры под руководством Бин-Юй Чэня (Bing-Yu Chen) из Национального Университета Тайваня создали VR-площадку, позволяющую пользователям взаимодействовать с большими виртуальными объектами. Площадка состоит из множества плиток, расположенных в виде массива 5 на 6. Большинство из них пассивны, но часть из них — массив 3 на 3 плитки — представляет собой активные элементы, которые могут подниматься над полом на нужную высоту.

За каждой из активных плиток скрывается надуваемая конструкция из трех кубов размером в 50 сантиметров. Каждый куб состоит из двух воздухонепроницаемых оболочек, а также жестких полимерных направляющих, часть из которых расположены по диагонали. Такое расположение позволяет при сдувании закручивать куб, что позволяет ему становиться плоским.

Давление в кубах и жесткость направляющих достаточна, чтобы выдерживать человеческий вес. Благодаря этому разработчики смогли реализовать множество интерактивных сценариев в виртуальной реальности. К примеру, они показали, как к пользователю прибегает виртуальный динозавр, кубы перед ним надуваются, он садится на них и виртуальный персонаж начинает движение. Стоит отметить, что процесс надувания и сдувания блоков занимает около двух минут, причем, поскольку они поддерживают свою жесткость благодаря давлению, во время этих процессов на них нельзя садиться.

Кроме имитации статичных объектов система также позволяет имитировать динамические. К примеру, периодически надувая и сдувая куб площадка может имитировать дыхание животного.

Надувные элементы уже использовали для имитации физического контакта в виртуальной реальности. К примеру, инженеры из Disney Research создали куртку, камеры в которой надуваются при попадании виртуальных объектов, к примеру, снежков.

Григорий Копиев