Меньше года назад вышла игра Pokemon Go и миллионы детей — а вместе с ними и родители — открыли для себя дополненную реальность. Теперь учёные из Италии и Франции сделали эту среду ещё привлекательнее: они придумали устройства, которые позволяют ощущать объекты виртуального мира и одновременно работать с реальными предметами. Подробное описание опубликовано в журнале IEEE Transactions on Haptics.
Pokemon Go побила как минимум пять рекордов. Она стала самой загружаемой игрой в первый месяце после выхода, собрала за это время больше всего денег (по сравнению с другими мобильными играми), возглавила чарты огромного количества стран, быстро принесла создателям 100 миллионов и так далее. Успехи покемонов настолько впечатлили Apple, что компания сама занялась разработкой приложений для дополненной реальности (augmented reality, AR). AR это, конечно, здорово, но пока у технологии есть ограничения: на виртуальные объекты можно смотреть, их можно слышать, но потрогать и почувствовать нельзя.
Учёные пытаются исправить этот недостаток. Им удалось создать несколько девайсов, которые хорошо зарекомендовали себя в ходе экспериментов, но большинство из них задействуют кончики пальцев. Они годятся для виртуальной реальности, где приходится взаимодействовать только с цифровыми объектами, но в дополненной реальности попросту неудобны. Устройства, которые не задействуют пальцы, либо слишком громоздкие, либо не позволяют получать обратную связь в нужном объёме.
Доменико Праттикиццо (Domenico Prattichizzo) из Сиенского университета (итал. Università degli Studi di Siena) и его коллеги разработали два устройства, которые позволяют трогать виртуальные объекты. Одно надевается на кончик пальца и похоже на большой неуклюжий напёрсток — оно называется 3-RRS. 3-RRS состоит из жёсткого каркаса и пластины, которая управляется тремя маленькими моторчиками и давит на подушечку пальца, создавая ощущение прикосновения. Другое напоминает кольцо и крепится на фалангу пальца — это hRing. На нём располагаются два моторчика, приводящие в движение ленту — когда они вращаются в противоположных направлениях, лента давит на кожу. Управляя моторами, можно создавать иллюзию разных тактильных ощущений.
Чтобы опробовать устройства, учёные провели несколько экспериментов. В одном из них добровольцы должны были написать слово «пока» (ciao) на виртуальной доске, глядя на экран компьютера и держа в руках настоящий мел. Когда мел «касался» доски, он оставлял след, который варьировался от голубого до красного — в зависимости от того, сколько силы прикладывали участники. Добровольцы надевали напёрсток, кольцо, пользовались громоздким устройством для управления роботами под названием Omega.6 или вовсе обходились без гаджетов. Лучше всего себя показала Omega.6 от компании Force Dimension, но учёные отметили, что при всех достоинствах этот прибор будет крайне неудобным для обычных пользователей дополненной реальности. 3-RRS и hRing разделили второе место — они примерно сравнялись по эффективности, но пользователи предпочитали пользоваться кольцом, потому что держать мел так было удобнее. Как и предполагали учёные, с помощью гаджетов работать с виртуальной доской оказалось гораздо проще.
В ходе другого эксперимента, добровольцам нужно было брать в руки и перемещать реальные и виртуальные объекты. Участники, которые использовали «осязательные устройства», справлялись с заданием на 30% быстрее, и большинство предпочитали hRing. В ходе последнего испытания добровольцам нужно было удержать виртуальную сферу на куске картона, и 3-RRS превзошёл кольцо по всем параметрам, однако треть участников пожаловалась, что пользоваться им неудобно.
По словам Мигеля Отадуя (Miguel Otaduy), специалиста по информатике из Университета короля Хуана Карлоса (исп. Universidad Rey Juan Carlos), новые устройства «просто потрясают воображение». Отадуй считает, что применять эти технологии можно в самых разных областях, от хирургии до телекоммуникаций. Теоретически с их помощью реально прикоснуться к другому человеку через интернет или записать тактильные ощущения и воспроизвести их позже. Праттикиццо надеется в будущем добавить в свои гаджеты вибрацию — это позволит симулировать текстуру предметов. По информации журнала Science, он также работает над браслетами, которые позволяют чувствовать вес тяжёлых виртуальных объектов. «Я хочу, чтобы мы могли в два счёта переключаться с реального мира на виртуальный», — говорит учёный.
