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  • Levitazione, touch and sound – come potrai sentire i videogiochi in futuro

    Quando le onde ultrasoniche di diversi emettitori si incontrano a mezz'aria, crea la sensazione di un oggetto solido che potrebbe migliorare l'esperienza videoludica delle persone. Crediti:Maurizio Pesce, con licenza CC BY 2.0 (marchi sfocati)

    Nonostante i progressi della tecnologia della realtà virtuale e aumentata negli ultimi anni, c'è un'area che rimane trascurata:il tatto. Con il visore VR acceso, potresti essere in grado di esplorare i panorami di una vasta foresta e ascoltare il canto degli uccelli intorno a te, ma non sentirai l'umidità del muschio su un tronco d'albero o il rumore delle foglie sotto i piedi.

    Eppure il tatto è parte integrante del modo in cui interagiamo con il mondo. Un abbraccio da una persona cara può far sentire meglio una giornata terribile, la sensazione del vento che sferza mentre si va in bicicletta può essere esilarante, anche il feedback tattile di un pulsante in corrispondenza di un passaggio pedonale è rassicurante.

    "Esplori e comprendi il mondo attraverso tutti i tuoi sensi, ma quando arrivi a un computer, sei davvero tagliato fuori da alcuni di quelli, "dice Stephen Brewster, un professore di interazione uomo-computer presso l'Università di Glasgow, UK. "Pensando alle varie interazioni che hai con il mondo fisico quotidiano al di fuori dei computer, non potremmo portarne un po' dentro?"

    Portare elementi tattili nelle nostre vite digitali è esattamente ciò che lui e altri ricercatori che lavorano sulla tecnologia tattile o basata sul tocco stanno cercando di fare. Il prof. Brewster fa parte di Levitate, un progetto che mira a creare un prototipo di oggetto levitante che gli utenti possono raggiungere e manipolare facilmente come se fossero pixel digitali su uno schermo, completo di feedback tattile.

    Ultrasuoni

    L'idea è di utilizzare gli ultrasuoni, la stessa tecnologia utilizzata nei sensori delle auto per impedirti di sbattere contro il muro quando parcheggi, per creare tre effetti diversi. Il primo è "forze percepibili" a mezz'aria, imitando la sensazione del tatto senza che sia presente un oggetto fisico. Il secondo è il cosiddetto suono parametrico, dove un altoparlante può emettere un audio altamente focalizzato che viene ascoltato solo da una persona e non, Per esempio, la persona seduta accanto a loro. E il terzo è ciò che dà il nome al progetto:levitazione di piccoli oggetti.

    Ora il team sta iniziando a riunire tutti e tre gli aspetti:tocco, suono, e levitazione, con l'obiettivo di farli uscire dallo stesso sistema di altoparlanti a ultrasuoni.

    Il lavoro non è privo di sfide. Il prof. Brewster e i suoi colleghi hanno fatto levitare più piccole perle di polistirene a forma di cubo che possono essere ruotate a mezz'aria in risposta ai gesti. Aggiungere questa interazione con il cubo è stata una sfida. "Vuoi che gli oggetti possano cambiare forma o deformarsi (quando qualcuno li spinge), " ha detto. "Diventa complesso per consentire quei movimenti dinamici in risposta ai tuoi gesti."

    La sensazione tattile si ha quando le onde ultrasoniche di diversi emettitori si combinano in punti focali che si muovono in modo incredibilmente rapido, creando l'illusione di un oggetto solido a mezz'aria. L'idea è che se indossi un visore AR o VR e vedi un oggetto virtuale di fronte a te, o interagisci con una combinazione di pixel fisici come le perline di polistirene del progetto Levitate, potresti anche sentire l'oggetto mentre interagisci con esso .

    Far levitare le perline è una cosa, ma renderli sensibili ai gesti è la vera sfida. Credito:Euan Freeman/Università di Glasgow

    Sensibile

    Parte del motivo per cui il nostro senso del tatto è stato finora trascurato nel regno digitale è che è solo più difficile ricreare il tatto che un'immagine o un suono. "Le nostre dita sono così sensibili, la nostra pelle è così sensibile, è molto difficile creare un hardware buono quanto la nostra pelle, " ha detto il Prof. Brewster. "Così spesso queste interazioni basate sul tocco sono un po' scarse".

    Quando passi il dito sulla scrivania, dire, la superficie della tua pelle si muove su e giù, creando onde che viaggiano attraverso gli strati della pelle fino alle ossa. Sulla loro strada, colpiscono recettori meccanici con nervi che inviano un segnale elettrico al cervello.

    Dott. Tom Montenegro-Johnson e Dott. James Andrews, matematici applicati presso l'Università di Birmingham, UK, stanno modellando questo processo, fino al punto in cui il recettore invia un segnale al cervello, per aiutare a creare un feedback tattile più realistico.

    "Se riusciamo a ricreare la prima parte di quel processo il più vicino possibile, con i nostri dispositivi tattili, il resto dovrebbe, si spera, prendersi cura di se stesso, " ha detto il dottor Montenegro-Johnson.

    È stato in grado di trarre vantaggio da una ricchezza di matematica che esiste già in un'area della scienza completamente separata. "Quando abbiamo iniziato questo, abbiamo notato che la pelle degli esseri umani è, in un senso, molto simile alla pelle sulla Terra, matematicamente parlando, " ha detto. "C'è una mappa quasi uno a uno tra ciò che accade nei terremoti e ciò che accade quando si strofina leggermente il dito su una superficie".

    La ricerca fa parte di H-Reality, un progetto, come levitare, utilizzando gli ultrasuoni per creare sensazioni tattili a mezz'aria. L'idea è quella di utilizzare questo nuovo modello di tocco per creare la prossima generazione di dispositivi tattili indossabili, un dispositivo che indossi sulla mano che fornisce feedback sia sulla forma che sulla trama degli oggetti digitali.

    Smaltimento bombe

    Il Dr. Montenegro-Johnson pensa che l'applicazione più diffusa per questo tipo di tecnologia saranno i videogiochi. Ma ce ne sono altri, più di nicchia ma forse più utile, applicazioni, pure. I robot per l'eliminazione delle bombe potrebbero trasmettere informazioni a un programma per computer che alimenta un dispositivo tattile indossabile per la persona che lo controlla, Per esempio.

    "Se hai un braccio robotico che disinnesca una bomba, o facendo qualche operazione delicata, e lo stai controllando tramite un'interfaccia VR, ora saremo in grado di darti un feedback tattile, " ha detto il dottor Montenegro-Johnson.

    Con oggetti levitanti che forniscono feedback tattili, gli scienziati potrebbero sedersi attorno a un modello di una proteina che fluttua a mezz'aria e manipolarlo mentre ne discutono, o i designer potrebbero entrare e apportare modifiche al loro lavoro in un vero modello 3D, non una simulazione al computer 2-D di uno. Questa tecnologia potrebbe essere aggiunta anche ai dispositivi che già utilizziamo quotidianamente. "Potresti mettere la mano sul telefono e sentire il numero di messaggi, " ha detto il prof. Brewster.

    Mentre computer di tutte le dimensioni invadono sempre più le nostre vite, portare più dei nostri sensi arricchirebbe le nostre interazioni con la tecnologia. "Piuttosto che avere schermi enormi e pugnalare una tastiera con le dita... posso fare molto di più, come un essere umano, " ha detto il Prof. Brewster. "Perché i miei dispositivi non prestano attenzione?"


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