Haptički uređaj zasnovan na origamiju mogao bi da poboljša iskustvo virtuelne stvarnosti

Haptički uređaj zasnovan na origamiju mogao bi da poboljša iskustvo virtuelne stvarnosti

Performanse i realizam tehnologije virtuelne realnosti (VR) značajno su se poboljšali tokom protekle decenije, omogućavajući korisnicima da se urone u digitalni sadržaj na načine koji su ranije bili nedostupni. Tehnologija će najverovatnije nastaviti da se razvija u narednih nekoliko godina, uvodeći dodatne funkcije i komponente koje dodatno angažuju pet čula.

Istraživači sa Univerziteta Vestlejk, Vestlejk instituta za napredne studije i drugih univerziteta u Kini nedavno su kreirali novi haptički uređaj koji bi mogao da poveća vernost i realizam virtuelnih iskustava. Ovaj uređaj, predstavljen u Nature Machine Intelligence, delimično je inspirisan azijskom umetnošću savijanja papira origamija.

„Uvek sam zainteresovan za teme koje su u trendu, ne samo iz akademske zajednice, već i iz sektora industrije“, rekao je Hanking Jiang, jedan od istraživača koji su sproveli studiju, za Tech Ksplore. „Od 2019. pratim najnovija tehnološka otkrića u oblastima AR/VR. Pored vizuelnih i audio percepcija, mehanički osećaj, posebno dodirivanje, je važna komponenta, ali još uvek nedostaje u postojećim tehnologijama.“

Ključni cilj nedavnog rada Jianga i njegovih kolega bio je stvaranje haptičkog uređaja koji bi mogao omogućiti korisnicima da takođe otkriju krutost objekata sa kojima se susreću u virtuelnom okruženju. Da bi to uradili, tim crpi inspiraciju iz origamija, umetnosti savijanja papira za kreiranje specifičnih 3D oblika ili figura.

„Kada sam bio na državnom univerzitetu u Arizoni, moja grupa je proučavala zakrivljeni origami i koristila ga za podešavanje krutosti 2020. godine“, rekao je Jiang. „Ovaj rad nas je inspirisao da kombinujemo origami i metaverzum. U to vreme nismo imali detaljne planove kako da to uradimo. Nakon što sam se pridružio Univerzitetu Vestlejk 2021. godine, dobio sam propusni opseg da u velikoj meri proširim sopstvenu grupu, uključujući mehaničku. inženjeri i inženjeri elektrotehnike, i smislili su detaljan plan za repliciranje aktivnog mehaničkog osećaja koristeći zakrivljeni origami za metaverzum.“

Zakrivljeni uređaj zasnovan na origamiju koji su kreirali Jiang i njegove kolege omogućava korisnicima da osete slične senzacije onima koje bi osetili da dodiruju različite objekte u stvarnom životu, replicirajući mekoću ili krutost ovih objekata, kao i svaki pozitivan ili negativan taktil senzacije. U poređenju sa drugim haptičkim uređajima uvedenim u prošlosti, ovaj sistem bi mogao da omogući ljudima da imaju iskustva vezana za dodir dok aktivno komuniciraju sa objektima u virtuelnom okruženju, umesto da jednostavno proizvode taktilne senzacije kada su im ruke mirne.

Uređaj se može lako sinhronizovati sa specifičnim VR sadržajem kako bi proizveo savršeno tempirane taktilne senzacije i promenio ono što korisnici percipiraju kada su u interakciji sa različitim objektima ili okruženjima. Pored toga što ponovo proizvodi ono što ljudi mogu da osete kada dodiruju tvrđe ili mekše predmete, može da stvori osećaj gnječenja od strane korisnika.

„Ključna komponenta našeg sistema je zakrivljena origami ploča“, objasnio je Jiang. „Da bismo promenili krutost istovremeno sa scenama u VR/AR okruženjima, motori se koriste za promenu uglova između origami panela. Postigli smo ono što bi se moglo nazvati ‘aktivnim mehaničkim osećajem’. U prošlosti su dominantne tehnologije koristile vibraciju za repliciranje osećaja dodira, što je pasivno. Međutim, mi, ljudi, koristimo aktivnu senzaciju za interakciju sa fizičkim okruženjem i naš sistem bi to mogao bolje da odražava.“

Istraživači su do sada procenili svoj uređaj u nizu preliminarnih testova, procenjujući njegovu sposobnost da stvori impresivna taktilna iskustva. Njihovi rezultati sugerišu da je nadmašio druge postojeće haptičke uređaje koji prvenstveno koriste vibracije za proizvodnju taktilnih senzacija.

U budućnosti, njihov jedinstveni dizajn zasnovan na origamiju mogao bi se koristiti za dalje unapređenje performansi VR tehnologije. U međuvremenu, Jiang i njegov tim planiraju da nastave da rade na svom uređaju kako bi efikasno ponovo stvorili druge taktilne senzacije.

„Sada planiramo da unesemo multimodalne senzacije, uključujući aktivno dodirivanje, teksturu, temperaturu itd.“, dodao je Jiang.