VR-шлем научили имитировать контакт с лицом без прикосновения

Американские инженеры модифицировали VR-шлем, оснастив его массивом ультразвуковых излучателей, создающих ощущение прикосновения к губам. Это позволяет усилить реализм в играх, например, передавая ощущения от ветра или падения капель дождя, рассказывают авторы статьи, которая будет представлена на конференции CHI 2022.

VR-шлемы формируют у человека ощущение реальности происходящего за счет графики и звука. В то же время зрение и слух — далеко не единственные наши органы зрения, однако они, как правило, игнорируются в современных устройствах. При этом сцена в виртуальном мире может вступать в прямое противоречие с тем, что человек чувствует. Например, он может взять в руку виртуальную кружку и выпить из нее, но не почувствует ни кружку в руке, ни напиток или хотя бы край кружки, соприкасающийся с губами. Взаимодействие рук с предметами инженеры уже научились имитировать с помощью перчаток, мешающих рукам сгибаться, а с лицом пока все сложнее и пока прототипы, имитирующие физический контакт с ним, большие, тяжелые и неудобные.

Инженеры из Университета Карнеги — Меллона во главе с Крисом Харрисоном (Chris Harrison) предложили использовать для воздействия на лицо ультразвуковые излучатели, которые можно компактно разместить на любом VR-шлеме. В качестве прототипа они использовали популярный шлем Oculus Quest 2. Авторы закрепили на нижней части шлема 64 излучателя, направленных в сторону рта. Из-за интерференции ультразвуковых волн от соседних излучателей и отражений от кожи при подборе оптимальных параметров работы излучателей человек чувствует акустическое давление. Излучатели позволяют создавать два типа эффектов: перемещение давления в плоскости лица и перпендикулярно ему. Во втором варианте, если рот закрыт возникает ощущение одиночного импульса на губах, а если открыт, то давление можно почувствовать на языке.

Инженеры разработали для шлема три демо-игры. Действие одной происходит в лесу с пауками, и в ней пользователь может чувствовать прикосновение паутины, прыжок паука на лицо и другие эффекты. Во второй человек может пользоваться различными бытовыми предметами, например, чистить зубы или пить из чашки. В третьем имитируется гонка на мотоцикле, в которой человек чувствует ветер, воздействующий на лицо.

Массивы ультразвуковых излучателей не первый раз используют для создания интерфейсов. Чаще всего их применяют для объемных дисплеев, но есть и работы, в которых инженеры применяли их для создания тактильных ощущений, к примеру, мы рассказывали о бесконтактном дисплее Брайля.

Григорий Копиев