Новый трехмерный дисплей позволит прикасаться к виртуальным объектам

“Floating displays” (плавающие дисплеи или плавающие отображения)*, до которых можно дотянуться и которыми можно манипулировать, очень похожи на использованные Тони Старком для создания своих суперкостюмов в фильме “Железный человек”, стали ещё на шаг ближе к реальному воплощению.

Новое разработанное устройство отображает трехмерные объекты, которые пользователи могут захватывать, перетаскивать и поворачивать. Такие интерактивные визуальные эффекты, которые можно увидеть вовсе без гарнитуры виртуальной реальности, могут помочь в создании новых практических учебных пособий или музейных экспонатов. Их также можно будет применить для создания трехмерных симуляторов или видеоигр.

В прошлом компьютеры визуализировали трехмерные объекты, перемещая плоский экран вверх и вниз и проецируя на него различные двумерные фрагменты объекта на разной высоте. Когда экран перемещается очень быстро, такие фрагменты сливаются и создают эффект видимости одной сплошной фигуры. “Это похоже на настоящий трехмерный объект, поскольку вы можете видеть его со всех сторон”, – говорит исследователь взаимодействия человека и компьютера Элоди Бузбиб (Elodie Bouzbib). Однако, прикоснуться к быстро движущемуся экрану, чтобы получить эффект осязания объекта, невозможно.

Бузбиб и его коллеги из испанского Государственного университета Наварры в Памплоне заменили плоский экран рядом эластичных полосок, подобных тем, что используются в поясах эластичных брюк. Пользователи могут взаимодействовать с дисплеем, скользя пальцами по колеблющимся полоскам, чтобы «прикоснуться» к виртуальным объектам. Камеры, отслеживающие движение руки пользователя, позволяют ему трогать, проводить пальцем по экрану, вращать и иным образом манипулировать виртуальной моделью.

Восемнадцать добровольных ассистентов попробовали использовать дисплей, управляя виртуальными объектами как пальцами, так и трехмерной мышью. Посредством прикосновений руками, они смогли выбирать, перетаскивать объекты и прокладывать траектории быстрее и точнее. Большинство из участников эксперимента также отметило, что непосредственно взаимодействовать с виртуальными объектами стало проще и естественнее, а некоторые выразили удивление тем, что новое устройство оказалось ещё и приятным на ощупь.

“На самом деле оно действительно мягкое. Это немного щекочет нервы”, – говорит Бузбиб, чья исследовательская группа представила устройство в апреле на конференции CHI по человеческому фактору в компьютерных системах в Йокогаме, Япония.

“Что действительно привлекает меня в этом исследовании, так это то, что дисплей имеет разумные размеры и является интерактивным”, – говорит Тацуки Фушими, инженер из Университета Цукуба в Японии. По его словам, к этим дисплеям можно прикоснуться, но трудно увеличить изображение более чем на сантиметр в поперечнике. Представленный эластичный дисплей имеет ширину 19 сантиметров и глубину 8 сантиметров, что примерно соответствует размеру пластикового контейнера для продуктов. “Если вы захотите его очень сильно увеличить, то, вероятнее всего столкнетесь с проблемами”, – говорит Фушими, имея ввиду использование в конструкции эластичной ленты. Однако, по его мнению, такой дисплей вполне можно масштабировать до размеров настольного устройства.

“Зато теперь можно экспериментировать и играть с ним”, – говорит Фушими. А это может привести к новым идеям использования подобных устройств. Ассистенты, участвовавшие в исследовании, высказывали самые разные предположения: от создания панелей управления для хирургических роботов до просмотра товаров в 3D во время онлайн-покупок.

Группа Элоди Бузбиба продолжает развивать свою разработку и задумалась о добавлении к своему дисплею сенсорной обратной связи. К примеру, сфокусированный пучок ультразвуковых волн может создавать некие ощущения на кончиках пальцев пользователя при взаимодействии с виртуальными объектами. Кроме того, сейчас команда разработчиков исследует возможность проецирования изображения на слой инертного газа, а не на эластичные полосы, для достижения еще более плавного взаимодействия с «плавающей» графикой.

* Чаще всего это означает отображение, которое не привязано к фиксированной позиции на экране и может перемещаться или перекрывать другие элементы (Прим. ред.).

Источник: ScienceNews

Image for illustration only. Image source: Freepik.com