К виртуальным объектам можно прикоснуться через ультразвук

Джойстики с обратной отдачей уже стали стандартом в игровых манипуляторах. Ощущение сопротивления джойстика создаёт более реальные ощущения при взаимодействии с виртуальным миром. Сейчас же группа учёных из University of Tokyo (Япония) работает над технологией, которая позволит взаимодействовать с виртуальным миром и ощущать обратную отдачу от этого взаимодействия без использования джойстика и вообще какого-либо физического объекта, только с использованием воздуха.

Учёные Такаюки Ивамото (Takayuki Iwamoto), Мари Татезоно (Mari Tatezono), Такаюки Хоши (Takayuki Hoshi) и Хироюки Шинода (Hiroyuki Shinoda) разработали устройство, которое они назвали "Airborne Ultrasound Tactile Display". Но тактильные ощущения в трёхмерном пространстве не являются чем-то новым, так исследователи отмечают, что Immersion Corporation уже разрабатывала устройство CyberTouch, которое представляло из себя небольшие вибротактильные датчики, одеваемые на кончики пальцев, и которое посредством их обеспечивало тактильный контакт между виртуальным миром и рукой человека. Но учёные также отмечают, что у этого устройства есть один существенный недостаток – датчики одеты на кончики пальцев всё время и человек их ощущает, даже когда в виртуальном мире не взаимодействует ни с каким объектом. Другим подходом к решению данной задачи является использование потоков воздуха для симуляции тактильного взаимодействия руки человека и виртуальных предметов, но у этого подхода также есть существенный недостаток – с его помощью нельзя создать локализованное давление на небольшой участок руки человека из-за рассеивания потока воздуха, при его распространении.

По этому, вместо использования тактильных датчиков или потоков воздуха, ученые из University of Tokyo используют ультразвук. Ультразвук представляет из себя звуковые волны, которые распространяются на частотах, которые не слышит человек (>20 КГц, но если вы будете использовать эти устройства, то уберите подальше собак ради их душевного здоровья, потому что они слышат эти звуки и можно представить какую какофонию им придётся слушать). Ультразвук обычно используется в медицине при создании сонограм и в более простых медицинских процедурах – таких как очистка зубов. Вот как исследователи объясняют принципы работы данного устройства: "Airborne Ultrasound Tactile Display разработан для воспроизведения тактильных ощущений в трёхмерном пространстве. Дисплей генерирует ультразвуковые волны, которые создают давление, а вследствие чего и тактильные ощущения на руке человека без использования перчаток или тактильных датчиков. Метод создания тактильных ощущений базируется на феномене ультразвука – его способности создавать ощутимое давление."

В Airborne Ultrasound Tactile Display используется два главных компонента – дисплей, сделанный из генераторов ультразвука и видеокамера, следящая за перемещением руки человека. Как только человек начинает перемещать руку, дисплей начинает генерировать ультразвуковые волны, которые создают ощущение взаимодействия с виртуальным миром. При этом ощущаются не только формы объекта, но и рельеф его поверхности.