Dispositivo simula la sensación de paredes y objetos sólidos en realidad virtual

Un nuevo dispositivo que utiliza múltiples cuerdas unidas a la mano y los dedos simula la sensación de tocar paredes y objetos sólidos en realidad virtual.

Las cuerdas unidas a la mano y dedos crean una respuesta háptica más realista.

Los sistemas de realidad virtual de hoy en día pueden crear experiencias visuales inmersivas, pero rara vez permiten a los usuarios sentir algo, especialmente paredes, electrodomésticos y muebles.

Sin embargo, un nuevo dispositivo desarrollado en la Universidad Carnegie Mellon utiliza múltiples cuerdas unidas a la mano y dedos para simular la sensación de obstáculos y objetos pesados.

Al bloquear las cuerdas cuando la mano del usuario está cerca de una pared virtual, por ejemplo, el dispositivo simula la sensación de tocar la pared.

Del mismo modo, el mecanismo de cuerda permite a las personas sentir los contornos de una escultura virtual, sentir resistencia cuando empujan un mueble o incluso dar la mano a un personaje virtual.

Cathy Fang, quien se graduará de CMU el próximo mes con un título conjunto en ingeniería mecánica e interacción humano-computadora, dijo que el dispositivo montado en el hombro aprovecha las cuerdas accionadas por resorte para reducir el peso, consumir menos energía de la batería y mantener los costos bajos.

“Elementos como paredes, muebles y personajes virtuales son clave para construir mundos virtuales inmersivos, y sin embargo, los sistemas de realidad virtual contemporáneos hacen poco más que vibrar controladores manuales“, dijo Chris Harrison, profesor asistente en el Instituto de Interacción Humano-Computadora (HCII) de CMU.

La evaluación del usuario del dispositivo de múltiples cadenas, según lo informado por los coautores Harrison, Fang, el ingeniero del Instituto de Robótica Matthew Dworman y el estudiante de doctorado HCII Yang Zhang, encontró que era más realista que otras técnicas hápticas.

“Creo que la experiencia crea sorpresas, como cuando interactúas con una barandilla y puedes rodearla con los dedos“, dijo Fang.

“También es divertido explorar la sensación de los objetos irregulares, como una estatua“.

El artículo de investigación del equipo fue nombrado mejor artículo por la Conferencia sobre Factores Humanos en Sistemas de Computación (CHI 2020), que estaba programada para este mes pero cancelada debido a la pandemia COVID-19.

El documento ha sido publicado ahora en las actas de la conferencia en la Biblioteca Digital de la Asociación de Maquinaria de Computación.

Otros investigadores han usado cadenas para crear retroalimentación háptica en mundos virtuales, pero generalmente usan motores para controlar las cadenas.

Los motores no funcionarían para los investigadores de CMU, quienes imaginaron un sistema lo suficientemente ligero como para ser usado por el usuario y asequible para los consumidores.

“La desventaja de los motores es que consumen mucha energía“, dijo Fang. “También son pesados“.

En lugar de motores, el equipo utilizó retractores con resorte, similares a los que se ven en llaveros o tarjetas de identificación.

Agregaron un mecanismo de trinquete que se puede bloquear rápidamente con un pestillo controlado eléctricamente.

Los resortes, no los motores, mantienen las cuerdas tensas.

Solo se necesita una pequeña cantidad de energía eléctrica para enganchar el pestillo, por lo que el sistema es energéticamente eficiente y puede funcionar con batería.

Los investigadores experimentaron con una serie de diferentes cuerdas y ubicaciones de cuerdas, y finalmente concluyeron que unir una cuerda a cada dedo, una a la palma de la mano y otra a la muñeca proporcionaba la mejor experiencia.

Un sensor Leap Motion, que rastrea los movimientos de las manos y los dedos, está conectado al auricular VR.

Cuando detecta que la mano de un usuario está cerca de una pared virtual u otro obstáculo, los trinquetes se enganchan en una secuencia adecuada para esos objetos virtuales.

Los pestillos se desenganchan cuando la persona retira su mano.

Todo el dispositivo pesa menos de 285 gramos.

Los investigadores estiman que una versión producida en masa costaría menos de US$50.

Fang dijo que el sistema sería adecuado para juegos de realidad virtual y experiencias que implican interactuar con obstáculos físicos y objetos, como un laberinto.

También podría usarse para visitas a museos virtuales.

Y, en un momento en que visitar físicamente las tiendas minoristas no siempre es posible, “también puede usarlo para comprar en una tienda de muebles“, agregó.

Fuente: EurekAlert