Cercetătorii de la Institutul ATLAS de la Universitatea din Colorado au creat recent RoomShift, un mediu haptic și dinamic care ar putea fi utilizat pentru a susține o varietate de experiențe de realitate virtuală (VR). Acest nou mediu haptic, introdus într-o lucrare publicată pe arXiv și prezentatp la Conferința ACM CHI privind factorii umani în sistemele de calcul 2020 (CHI ’20), folosește o echipă de mici roboți care pot rearanja mobilierul în interiorul unei camere.

„În realitatea virtuală, experiența ta este de obicei doar vizuală; poți vedea obiecte în VR, dar nu poți atinge și simți pereții și mobilierul”, a spus pentru TechXplore Ryo Suzuki, unul dintre cercetătorii care au realizat studiul, care este acum profesor asistent la Universitatea din Calgary. „Acest lucru limitează sentimentul de imersiune deplină în lumea virtuală. Am vrut să facem VR mai captivant prin adăugarea de experiențe tactile și haptice”.

Astfel, Suzuki și colegii săi au pornit să exploreze modul în care utilizatorii pot interacționa fizic cu mediile VR, nu doar prin mâinile lor (adică folosind gesturi sau un controler), ci folosindu-și întregul corp. Cu alte cuvinte, au dorit să creeze un mediu care să permită utilizatorilor să atingă, să se plimbe, să stea, să prindă, să manipuleze și să se sprijine de obiecte în VR, la fel cum ar interacționa cu obiecte din lumea reală.

La ce va folosi acest sistem VR

Studiul lor recent se bazează pe o serie de proiecte anterioare în care cercetătorii au explorat potențialul integrării roboților cu experiențe vizuale. Aceasta include dezvoltarea ShapeBots, un soi de roboți care schimbă forma care poate fi folosită pentru a crea afișaje vizuale și LiftTiles, un set de blocuri de construcție bazate pe actuatori pentru crearea interfețelor care-și schimbă forma.

„În lucrarea noastră anterioară, am întâlnit două limitări cheie: una asociată cu viteza (de exemplu, gonflabilele sunt prea lente pentru a reconfigura rapid mediul) și cealaltă cu dimensiunea și stabilitatea roboților (de exemplu, structura mecanică a schimbării formei roboților se poate sparge cu ușurință sub sarcină și este posibil să nu poată rezista oamenilor care stau pe ea)”, a spus Suzuki. „Aceste compromisuri au fost principala problemă a muncii anterioare, deoarece am constatat că structurile gonflabile sunt stabile, dar lente, în timp ce structurile mecanice sunt rapide, dar nu atât de stabile pentru a suporta greutăți mari. După prototipuri ample și mai multe discuții de proiectare, am decis să explorăm o nouă abordare în care, mai degrabă decât ca roboții să redea mediul în mod direct, mai bine să ridice, să mute și să așeze mobilierul”.

Noua abordare permite astfel ca mobilierul din interiorul camerei să fie rearanjat rapid, folosind articole suficient de robuste pentru a susține interacțiunile fizice care implică toate părțile corpului. Folosind roboți pentru a rearanja scaune, birouri, pereți și alte piese de mobilier, permite astfel adăugarea unei componente haptice pentru întregul corp la experiențele VR.

În esență, roboții utilizați de cercetători mută mobilierul dintr-o cameră pentru a recrea caracteristicile generale ale mediului în care un utilizator navighează în VR. Acest lucru permite utilizatorilor să interacționeze fizic cu elementele din împrejurimile lor (de exemplu, să stea pe un scaun, să se sprijine de un perete etc), făcând experiența lor VR și mai captivantă.

„În mod unic, putem susține acum interacțiunile haptice la scară de cameră”, a spus Suzuki. „Anterior, cercetătorii au propus în principal dispozitive haptice portabile sau purtabile și/sau interfețe haptice care utilizează roboți de dimensiuni mari. În schimb, RoomShift poate simula medii pe scară largă, precum pereți, suprafețe, mobilier și podele, care ar fi dificil de realizat cu abordările existente”.

Îți vei putea vedea viitoarea casă de la distanță, înainte de a o cumpăra, prin VR

Până în prezent, Suzuki și colegii săi au fabricat nouă roboți și i-au programat să se coordoneze între ei pentru a rearanja mobilierul în moduri specifice. Construirea roboților a fost relativ simplă și ieftină, deoarece componentele lor principale au fost o platformă robotică Roomba, un suport de rufe metalic cumpărat de la Target și doi actuatori liniari.

„Doar câteva sisteme existente pot suporta medii haptice la scară de cameră, astfel încât munca noastră va deschide un set de noi aplicații și oportunități interesante care au fost anterior neexplorate”, a spus Suzuki. „De exemplu, am explorat modul în care acest sistem poate sprijini scenarii de aplicații arhitecturale, cum ar fi redarea interioarelor de camere fizice pentru tururi imobiliare virtuale și proiectarea arhitecturală colaborativă, două zone de aplicații din ce în ce mai frecvente pentru VR”.

În viitor, acest mediu haptic ar putea avea multe aplicații. În plus față de activarea noilor forme de planificare arhitecturală asistată de VR, ar putea oferi celor care doresc să cumpere o casă șansa de a vizualiza proprietățile de la distanță într-un mod interactiv.

„Tururile imobiliare virtuale reduc timpul și costul în comparație cu vizionările la fața locului, dar în prezent nu au experiența corporală de a putea atinge suprafețele”, a explicat Suzuki. „În ceea ce privește proiectarea arhitecturală, pe de altă parte, VR ajută comunicarea dintre arhitecți și clienți, unde proiectele propuse pot fi experimentate, discutate și modificate înainte de a fi construite”.

Jocurile video vor deveni mai atractive, prin intermediul RoomShift VR

RoomShift ar putea, de asemenea, să facă jocurile video sau alte forme de divertisment bazate pe VR mai atractive. De exemplu, o versiune a mediului ar putea fi introdusă în parcurile de distracții, oferind vizitatorilor posibilitatea de a experimenta VR într-un mod complet nou. Mai mult, ar putea fi aplicat în medii industriale, de exemplu, ca instrument pentru proiectarea și testarea aspectului mașinilor, mobilierului sau avioanelor.

„Suntem motivați de modul în care RoomShift poate permite oamenilor cu diverse abilități fizice să experimenteze, să testeze și să co-proiecteze aceste medii cu corpul lor”, a spus Suzuki. „Potențialul RoomShift s-ar putea să nu se limiteze la aplicații VR haptice. Suntem, de asemenea, interesați să explorăm modul în care acești roboți pot fi implementați în mediul nostru și susțin viața de zi cu zi (de exemplu, reamenajarea scaunelor și a birourilor unei camere pentru a se transforma dintr-un spațiu de întâlnire în un spațiu didactic)”.

Până în prezent, cercetătorii au demonstrate, în primul rând, potențialul mediului haptic pe care l-au creat ca instrument pentru proiectarea arhitecturală. Cu toate acestea, ei speră că alte echipe de cercetare din întreaga lume se vor simți în curând înclinate să testeze RoomShift pentru alte aplicații.