Тайваньские инженеры создали шлем виртуальной реальности, способный растягивать кожу на лице, чтобы передавать ощущения от взаимодействия с виртуальным окружающим миром. Например, он передает ощущение от поворотов и наездов на неровности при езде на мотоцикле, рассказывают разработчики в статье, представленной на конференции UIST 2019.

Имитация физического контакта — одно из главных направлений исследований в области виртуальной реальности. Дело в том, на текущий момент серийные устройства практически неспособны передавать ощущение от взаимодействия с виртуальными предметами. В экспериментальных разработках инженеры используют самые разные принципы работы для имитации физического контакта. Как правило, такие разработки представляют собой контроллеры для рук, к примеру, куб с пропеллерами, сопротивляющийся движению.

Инженеры под руководством Бин-Юй Чэня (Bing-Yu Chen) из Национального университета Тайваня создали VR-шлем, который для имитации физического взаимодействия воздействует на лицо, а не руки пользователя. За основу разработчики взяли серийный шлем HTC Vive Pro. На нем они закрепили шесть актуаторов, на конце каждого из которых располагается круглая площадка, прижатая к коже. В каждом актуаторе установлено два электромотора, позволяющих сдвигать площадку и кожу под ней в двух направлениях.

Задумка инженеров заключается в том, что, сдвигая площадки вбок, шлем может имитировать некоторые аспекты взаимодействия с реальным миром. Разработчики провели на добровольцах эксперименты, в которых они установили как минимальные дистанции и углы смещения, которые способны различить люди, так и пороговые, выше которых смещения приносят существенный дискомфорт.

Для демонстрации разработчики создали три приложения, показывающих разные примеры применения шлема. В первом демо-приложении пользователь катается на мотоцикле и испытывает различные воздействия: вес шлема, давление набегающего потока воздуха, инерцию при повороте и тряску при проезде неровностей. Во втором приложении пользователь играет в снежки. При попадании в него снежка пользователь чувствует как само попадание, так и трудность при раскрытии глаза некоторое время после этого.

В третьей демонстрации инженеры показали, что шлем можно использовать не только для имитации реальных эффектов, но и в качестве интерфейса вывода. В этом приложении пользователь ходит по виртуальному музею и получает подсказки о том, куда ему стоит повернуть или взглянуть, в виде соответствующих смещений кожи.