Большинство современных VR шлемов поставляются с парой отслеживаемых ручных контроллеров с базовой вибрацией. Некоторые шлемы виртуальной реальности, такие как Meta’s Quest 2, также поддерживают отслеживание рук без контроллера, но отсутствие какой-либо формы тактильной обратной связи ограничивает его полезность. За прошедшие годы появилось множество стартапов VR-перчаток и краудфандинговых кампаний, но большинство из них обеспечивают только вибрацию. Перчатки, которые фактически ограничивают пальцы в ответ на виртуальный объект - так называемая силовая обратная связь - в настоящее время стоят от 5000 долларов, что на самом деле значительно ниже, чем у предыдущих устройств.
Meta заявляет, что ее цель - разработать «мягкие, легкие, стильные, удобные, доступные, прочные и настраиваемые» перчатки, способные имитировать «ряд сложных, тонких ощущений для пользователя, таких как давление, текстура и вибрация для создания эффекта «ощущения виртуального объекта руками».
Компания заявляет, что эта цель требует от ее исследовательской группы Reality Labs «новаторских разработок во многих научных и инженерных дисциплинах»:
Чтобы имитировать текстуру виртуальных объектов, в перчатках сегодня используется набор крошечных вибромоторов. Как и в случае с пикселями на экранах, большее количество двигателей означает более точное воссоздание ощущения виртуальных объектов. Мета говорит, что традиционные механические двигатели «слишком большие, дорогие и энергоемкие, чтобы воспроизводить реалистичные тактильные ощущения», поэтому четыре года назад она поручила своим исследователям начать работу над мягкими, гибкими приводами, сделанными из «совершенно новых материалов».
Исследователи обратились к новым технологиям, таким как мягкие материалы на протезах конечностей и микрофлюидики, используемые в передовых медицинских диагностических устройствах. Мета утверждает, что они совершили прорыв в области пневматических приводов, использующих воздух для создания обратной связи, и электроактивных приводов, которые изменяют форму или размер в электрическом поле.
Meta утверждает, что для управления этими новыми приводами она создает первый в мире высокоскоростной микрожидкостный процессор - «крошечный микрожидкостный чип на перчатке, который управляет воздушным потоком и перемещает приводы, сообщая клапанам, когда и как далеко открываться и закрываться».
Чтобы знать, какие исполнительные механизмы активировать в данный момент, необходимо высокоточное отслеживание рук, но также необходима система для интерпретации формы, текстуры, веса и жесткости виртуальных объектов, которых в данный момент касается пользователь.
Исследователи работают над алгоритмами «тактильного рендеринга», которые взаимодействуют с физическими движками (присутствующими в игровых движках), чтобы отправлять правильные инструкции перчаткам. Это влечет за собой «моделирование физики прикосновения» с учетом ограничений оборудования и невозможности помешать пользователю проводить руками через виртуальные стены и столы. По словам Meta, это требует глубокого понимания мультисенсорной интеграции - науки о том, как мозг объединяет информацию от нескольких органов чувств для понимания мира.
Meta утверждает, что опыт виртуальной реальности может использовать мультисенсорную интеграцию с точным временем, чтобы обмануть мозг, чтобы он испытал ощущение удержания веса, «осторожно потянув за кожу пальцев пользователя с помощью исполнительных механизмов для имитации рывка силы тяжести» наряду со зрительными и слуховыми сигналами.
В будущем исследователи видят инструменты для создания тактильных материалов точно так же, как сегодня для игр создается визуальный и аудиоконтент.
Мета хочет, чтобы тактильные перчатки были легкими, мягкими и очень прочными, а не жесткими, тяжелыми и неудобными. Специалисты по материалам работали над новыми удобными и гибкими материалами, «настроенными на молекулярном уровне для получения новых функциональных возможностей» - в этой области, называемой «умный текстиль».
Исследователи изучают, «как встроить в одно и то же волокно или ткань несколько функций, включая проводящие, емкостные и сенсорные, и сделать их более тонкими и удобными для ношения».
Прототип перчаток в настоящее время изготавливается с использованием полуавтоматического процесса, требующего «квалифицированных инженеров и техников, которые производят подсистемы и собирают перчатки в основном вручную». Однако производство таких перчаток в больших масштабах потребует совершенно новых автоматизированных производственных технологий, предупреждает Meta. В идеале, для «максимальной тактильной точности и комфорта» перчатки должны изготавливаться на заказ с учетом формы и размера руки покупателя.
Мета описывает это исследование как «лунный выстрел», который в настоящее время «дает представление о том, как будут выглядеть наши цифровые миры через 10-15 лет».
Другими словами, не ждите этого от продукта в ближайшее время.
Как и в случае с большинством исследовательских витрин Meta, это, вероятно, предназначено для привлечения исследователей мирового класса в команду Reality Labs с целью набора людей, способных совершить прорыв, необходимый для того, чтобы однажды предоставить потребителям подобные инновационные технологии.