Имитация физического контакта в VR при помощи системы тросов

Современные системы виртуальной реальности имеют один существенный недостаток, отсутствие эффективной системы имитации контакта с виртуальными предметами. Инженеры из США предложили оригинальную схему, использующую комплекс натянутых тросов, крепящихся специальными насадками к пальцам и поддерживающие обратную связь с происходящими в VR среде событиями.

Когда человек касается виртуальных объектов, система путем натяжения тросов создает имитацию физического контакта. Презентация системы ожидается на выставке Computer Human Interaction (CHI), которая пройдет в конце апреля на Гавайях.

В настоящее время все системы имитации соприкосновения с виртуальными предметами основаны на использовании вибрации контролеров, что мало соответствует реальным ощущениям, появляющимися при физическом контакте с препятствием.

Разработка системы тросов проводилась инженерами из Университета Карнеги — Меллона, назвавших созданное устройство Wireality, основная задача которого заключается в торможении пальцев пользователя при приближении к виртуальному объекту.

Используя специальные крепления на плечи человека, устанавливаются модули с тросами, на концах которых имеются пластиковые накладки для пальцев пользователя. В модулях использована обыкновенная пружинная система сворачивания троса, по принципу, применяемому в бытовых измерительных рулетках. Чтобы останавливать и регулировать степень натяжения в блоках модулей применяются зубчатые шестеренки и соленоид.

Контроль движения пальцев рук в виртуальной среде осуществляет шлем с контроллером Leap Motion. В момент приближения кисти пользователя к виртуальному объекту на соленоид передается команда, и тросы начинают «тормозить» движение кисти пользователя, создавая ощущение преграды.

В демонстрационном видео показано, что система способна создавать имитацию прикосновения, как к плоским, так и криволинейным поверхностям, таким как перила, ладони персонажей из VR корпус авто и другие.

По заявлению разработчиков прототипа Wireality стоимость комплектующих деталей составила всего 35 долларов, а масса всего комплекса составила около 273 грамм. После демонстрации на выставке CHI 2020 инженеры планируют освоить серийное производство изобретения.

Источник