Холотрон: роботизированный экзокостюм для виртуальной реальности

Было время, если быть точным, в начале 1990-х годов, когда самым большим препятствием на пути к созданию высококачественной виртуальной реальности был тот факт, что изображения были слишком нечеткими и медленно движущимися. Сегодня мы вышли далеко за рамки этих ранних проблем, связанных с прорезыванием зубов. Благодаря впечатляющим визуальным эффектам и трехмерному звуку VR без проблем создает захватывающий опыт — по крайней мере, с аудиовизуальной точки зрения.

Но виртуальные миры пока не так убедительны, как могли бы быть, и во многом это связано с отсутствием других чувств, преимущественно осязания. Прикосновение — ключевая часть нашего взаимодействия с физическим миром. Наши глаза могут рассказать нам часть истории, но именно прикосновение к объектам вокруг нас действительно продает этот опыт.

Марсель Риз, автор проекта немецкого VR-экзокостюма под названием Холотрон, думает, что он, возможно, нашел решение, удовлетворяющее этой части виртуального опыта. Это экзокостюм робота для нижней части тела (представьте себе половину Power Loader из Инопланетяне), который могут носить пользователи, и который способен имитировать некоторые силы, необходимые для того, чтобы помочь им более убедительно перемещаться по виртуальным мирам и взаимодействовать с объектами вокруг них.

Виртуальный мир, неотличимый от жизни

«Проблема, которую я пытался решить с помощью голотрона, заключается в том, как создать виртуальный мир, неотличимый от реальной жизни», — рассказал Риз Digital Trends. «Это также можно понимать как поиск идеального человеко-машинного интерфейса, в котором вы управляете аватаром, делая то, что обычно делаете».

Интерфейс силовой обратной связи экзоскелета «Холотрон» измеряет силы, прилагаемые пользователем, а затем отправляет их на компьютер, где аватар находится в виртуальном режиме. мир воссоздает их, используя то, что Риз назвал «виртуальными мышцами». В зависимости от физических ограничений виртуальной среды это позволит аватару двигаться или нет. Например, если нога аватара с большой силой ударит по маленькому мячу, мяч уступит, когда пользователь нанесет удар ногой. Если аналогичное движение будет предпринято на тяжелом камне, камень не поддастся, и экзокостюм может ограничить движение ног пользователя.

Но никто, за исключением, пожалуй, самого большого энтузиаста футбольных пенальти, не надевает экзокостюм робота исключительно для того, чтобы можно было бить по мячу в виртуальной реальности с дополнительной правдоподобностью. Действительно большой проблемой с точки зрения движения в виртуальной реальности остается то, как позволить пользователям ходить, не останавливаясь перед физической, реальной средой, в которой находится пользователь. Другие исследователи изучали решения, которые диапазон от беговых дорожек странному трюку, который обманывает мозг думая, что он движется по прямой линии когда на самом деле оно ходит кругами.

В случае с Холотроном подход предполагает использование более крупного робота, называемого симулятором движения, который подвешивает и перемещает экзоскелет (и, как следствие, пользователя) в воздухе. Пользователь остается неподвижным, но установка Холотрона обеспечивает необходимое движение, позволяющее ему почувствовать, что он движется.

«Пользователь больше не ходит по реальному полу, а вместо этого ощущает виртуальный пол только через подножки экзоскелета или другие части тела, если [он или она] может ползать», — сказал Риз. «Важно, чтобы пользователю никогда не приходилось беспокоиться о регулировании баланса своего тела. С помощью голотрона пользователь может полностью сконцентрироваться на управлении телом аватара».

Риз сказал, что возможные приложения для этой более захватывающей установки виртуальной реальности могут варьироваться от игр до профессионального обучения. Хотя регулярная ходьба является первоочередной задачей, эту технику можно использовать (и в ранних тестовых версиях она использует) для других движений. такие виды, как ползание, прыжки, скалолазание, верховая езда, плавание, бейсджампинг, серфинг — или даже проведение времени в условиях микрогравитации в космос.

Также можно будет управлять роботами телеприсутствия

Интересно, что он также предполагает, что эта аппаратная установка станет полезным инструментом для управления роботами телеприсутствия. концепция, которая уже начинает использоваться (не обязательно с этой конкретной технологией) для приложений до и включая операцию по спасению жизни.

«У роботов-гуманоидов с дистанционным управлением есть множество применений», — сказал Риз. «Это включает в себя опасную среду, удаленный промышленный ремонт, удаленное медицинское обслуживание или просто удаленную работу в целом, где каждый может мгновенно работать где угодно. Многие обычные поездки и поездки на работу можно было бы сократить с помощью телеуправляемых роботов-гуманоидов».

Амбиции Риза в этой сфере только начинаются. «[Мелкие] детали… взаимодействия с виртуальной средой, такие как текстура грубого куска дерева или неровности авокадо, [пока] не могут быть реалистично ощущены пользователем», — сказал он. «Поначалу это не обязательно… Но можно добавить тактильные дисплеи высокого разрешения по всему телу, чтобы пользователь чувствовал мельчайшие детали каждого объекта, к которому он или она прикасается. Более поздние дополнения будут включать в себя это, а также тепловые дисплеи, запах и вкус».

Он сказал, что план состоит в том, чтобы в конечном итоге коммерциализировать Холонтрон, хотя в настоящее время об этом думать еще слишком рано. Тем не менее, это дает представление о том, как может выглядеть будущее виртуальной реальности. По крайней мере, если у вас достаточно места в домашней игровой комнате.

Рекомендации редакции

• Решение проблемы «бесконечной ходьбы» в виртуальной реальности с помощью лунных ботинок
• 10 невероятных технологий, которых не было десять лет назад
• Новый легкий экзокостюм робота значительно облегчает ходьбу и бег
• Демо-версия Trippy VR считывает волны вашего мозга и создает усыпляющие визуальные эффекты
• Армия США строит гигантское поле боя в виртуальной реальности для виртуального обучения солдат

Обновите свой образ жизниDigital Trends помогает читателям быть в курсе быстро меняющегося мира технологий благодаря всем последним новостям, забавным обзорам продуктов, содержательным редакционным статьям и уникальным кратким обзорам.