Technológia virtuálnej reality (VR) postupuje do nových a odlišných oblastí, počnúc výcvikom pilotov v letových simulátoroch až po priestorové vizualizácie, napr. v architektúre a čoraz viac realistických videohrách. Možnosti, ktoré ponúka simulácia prostredia v kombinácii s technológiou, ako sú okuliare VR, sú prakticky nekonečné. Systémy VR sa však v bežných aplikáciách stále používajú zriedka. Ako uviedol Christian Holz, profesor na Inštitúte inteligentných interaktívnych systémov na ETH v Zürichu: „VR sa dnes používa hlavne na konzumáciu obsahu. V prípade aplikácií na zvýšenie produktivity, napríklad v kancelárskych scenároch, má VR stále veľký potenciál pre vývoj, ktorý by nahradil súčasné stolové počítače.” Existuje skutočne obrovský potenciál: ak by sa obsah už nemal obmedzovať iba na obrazovku, používatelia by boli schopní využívať povahu trojrozmerných prostredí, interagovať s veľkou flexibilitou a intuitívne pomocou svojich rúk.
Každý prst spôsobuje rôzne profily vibrácií
Čo bráni tomu, aby sa to stalo skutočnosťou? Holz si myslí, že hlavný problém spočíva v interakcii medzi ľuďmi a technológiou. Napríklad väčšina dnešných aplikácií VR sa ovláda buď ovládačmi, ktoré držia v ruke používatelia, alebo rukami vo vzduchu, aby bolo možné polohu snímať kamerou. Používateľ tiež zvyčajne stojí počas interakcie. Ako hovorí Holz: “Ak musíte neustále držať ruky hore, rýchlo to začne byť únavné. To v súčasnosti bráni tomu, aby boli možné bežné pracovné procesy, pretože si vyžadujú interakciu s aplikáciami niekoľko hodín.“ Napríklad písanie na virtuálnej klávesnici predstavuje ďalší problém: prsty sa pohybujú len mierne a fotoaparáty nedokážu zachytiť pohyb tak presne, ako to robia súčasné mechanické klávesnice. Pri písaní vzduchom tiež chýba obvyklá haptická spätná väzba.
Z tohto dôvodu je výskumnému tímu, ktorý vedie Holz, jasné, že pasívne rozhrania zostanú dôležité pre životaschopné a produktívne prijatie technológie VR. Môže to byť klasická stolová doska, stena alebo vlastné telo človeka. Pre optimálne využitie vyvinuli vedci senzorickú technológiu s názvom „TapID“, ktorú predstavia na konferencii IEEE VR koncom marca 2021. Prototyp obsahuje niekoľko senzorov akcelerácie v náramku z normálnej gumy.
Tieto snímače detekujú, keď sa ruka dotkne povrchu a ktorý prst osoba použila. Vedci zistili, že ich nová konštrukcia snímača dokáže detekovať malé rozdiely vo vibračnom profile na zápästí, aby bolo možné rozlíšiť medzi jednotlivými charakteristickými pohybmi prstov. Vlastný kanál strojového učenia, ktorý vyvinuli vedci, spracováva zhromaždené údaje v reálnom čase. V kombinácii s kamerovým systémom zabudovaným do súpravy okuliarov VR, ktorý zachytáva polohu rúk, generuje TapID mimoriadne presný vstup. Vedci to demonštrovali na niekoľkých aplikáciách, ktoré naprogramovali pre svoj vývoj, vrátane virtuálnej klávesnice a piana.
Virtuálne piano pomocou inteligentných hodiniek
Virtuálne piano obzvlášť dobre demonštruje výhody TapID, vysvetľuje Holz: „Tu je nevyhnutná priestorová presnosť aj načasovanie. Okamih dotyku klávesov musí byť zachytený s maximálnou presnosťou. Senzory zápästia to dokážu spoľahlivejšie ako kamera.“ Pomerne jednoduchá technológia používaná v našom systéme ponúka niekoľko výhod; napríklad výroba tohto typu náramku by mala stáť iba pár frankov.
Vedecký tím taktiež porovnal ich systém s existujúcou technológiou: pri technickom hodnotení s 18 účastníkmi sa im podarilo preukázať, že TapID nielen spoľahlivo funguje so špeciálne vyvinutou elektronikou v náramku, ale metóda sa mohla preniesť aj na existujúce fitness náramky a každodenné potreby inteligentných hodiniek, pretože všetky sú vybavené senzormi zotrvačnosti. Do budúcnosti plánujú vedci pokračovať v zdokonaľovaní technológie s väčším počtom testovaných osôb a vývoji ďalších aplikácií na integráciu TapID do scenárov produktivity a na podporu kancelárií budúcnosti.
Holz si myslí, že „mobilná virtuálna realita“ je ďalšou vzrušujúcou možnosťou: „Naše riešenie senzorov je prenosné a má potenciál urobiť systémy VR vhodné na prácu na cestách. TapID umožňuje používateľom ovládať aplikácie rukou alebo stehnami – kdekoľvek a kedykoľvek.“ Ako profesor počítačovej vedy vidí Holz budúcnosť virtuálnej reality v tom, že dokáže spolupracovať z ľubovoľného fyzického miesta – nie je obmedzený hardvérom, ale akoby boli používatelia všetci v jednej miestnosti. Ako dodáva Holz: „TapID môže byť veľkým prostriedkom pri pohybe týmto smerom.“ Spolu so svojím tímom s Manuelom Meierom, Paulom Strelim a Andreasom Fenderom budú pokračovať vo výskume v tejto oblasti.
Viac informácií
TapID: Rapid Touch Interaction in Virtual Reality using Wearable Sensing Sensing, Interaction & Perception Lab der ETH Zürich 2021 IEEE Conference on Virtual Reality and 3D User Interfaces (IEEE VR)
Zdroj: https://ethz.ch, zverejnené: 22.3.2021, autor: rpa
