Тактильное оборудование сможет помочь слепым пользователям

Все более сложная компьютерная графика и пространственный 3D-звук объединяются, чтобы сделать виртуальный мир игр больше, круче и красивее, чем когда-либо. И помимо зрения и звука, тактильная технология может создать чувство прикосновения — включая вибрации в вашем игровом кресле от взрыва или трудности с поворотом руля, когда вы ведете свой гоночный автомобиль F1 через поворот из-за перегрузок.

Хотя все это обычно опирается на силовую обратную связь с использованием механических устройств , исследователи из Университета Мэриленда теперь предлагают новый подход, который обеспечивает реалистичные тактильные ощущения с контролируемыми струями воды. Но не волнуйтесь — вы и ваше окружение останетесь сухими.

В прошлом месяце в Питтсбурге команда представила доклад и продемонстрировала свою новую технологию на основе гидроабразивной резки, известную как JetUnit, на симпозиуме ACM по программному обеспечению и технологиям пользовательского интерфейса ( UIST 2024 ).

По словам руководителя проекта Цзынина Чжана, аспиранта по информатике в Лаборатории малых артефактов (SMART), помимо использования в играх, система однажды сможет помочь слепым пользователям, предоставляя подсказки с обратной связью по усилию для пространственной навигации и других взаимодействий, тем самым повышая доступность.

Устройство UMD обеспечивает широкий спектр тактильных ощущений: от едва уловимых, имитирующих легкое прикосновение, до резких уколов, напоминающих укол иглой.

Пользовательское тестирование показало, что JetUnit успешно создает разнообразные тактильные ощущения в среде виртуальной реальности, а участники сообщают о повышенном чувстве реализма и вовлеченности. По сравнению с другими доступными тактильными технологиями система может создавать необычайно широкий диапазон сил, основанных на изменениях давления воды.

Ключом является тонкая водонепроницаемая мембрана из нитрила — того же синтетического каучука, который используется для стерильных перчаток, — прикрепленная к компактной, замкнутой камере, которая эффективно изолирует воду от пользователя. А чтобы уменьшить турбулентность воды внутри мембраны, команда напечатала на 3D-принтере несколько внутренних устройств, позволяющих создавать большие силы без какой-либо утечки.

Чжан сказала, что команда UMD решила попробовать использовать сдерживаемые струи воды из-за эффективности воды в передаче энергии как несжимаемой жидкости. Однако это также представляло собой проблему сохранения пользователей сухими — это было важным направлением работы команды, когда она разрабатывала систему, сказала она.

Чжан рассказала, что по мере развития проекта она получила значительную обратную связь от своего научного руководителя Хуайшу Пэна, доцента кафедры компьютерных наук, являющегося директором лаборатории SMART.

Дополнительную помощь в проекте оказал Джун Нисида, доцент кафедры компьютерных наук, чьи исследования связаны с носимыми технологиями для улучшения когнитивных способностей.

И Пэн, и Нисида работают в Институте передовых компьютерных исследований Мэрилендского университета, который, по словам Чжана, создал «богатую среду для совместной работы» для команды.

Мастерская Singh Sandbox и ее менеджер Гордон Краго также оказали помощь, предоставив набор инструментов и осветительного оборудования, пока команда разрабатывала прототип JetUnit.

Заглядывая вперед, Чжан предполагает интегрировать тепловую обратную связь посредством многоуровневого контроля температуры воды и расширить JetUnit, превратив его в полноценную тактильную систему, что откроет путь для еще более «сенсационных» вариантов использования.