Apesar dos avanços na tecnologia de realidade virtual e aumentada nos últimos anos, há uma área que permanece negligenciada:o toque. Com seu fone de ouvido VR ligado, você pode explorar os pontos turísticos de uma vasta floresta e ouvir o canto dos pássaros ao seu redor, mas você não sentirá a umidade do musgo no tronco de uma árvore ou o esmagamento das folhas sob os pés.

E ainda assim, o toque é parte integrante de como interagimos com o mundo. Um abraço de um ente querido pode fazer um dia terrível se sentir melhor, a sensação do vento soprando enquanto andava de bicicleta pode ser estimulante, até mesmo o feedback tátil de um botão em uma faixa de pedestres é reconfortante.

"Você explora e entende o mundo por meio de todos os seus sentidos, mas quando você vem a um computador, você está realmente isolado de alguns desses, "diz Stephen Brewster, professor de interação humano-computador na Universidade de Glasgow, REINO UNIDO. "Pensando nas variadas interações que você tem com o mundo físico cotidiano fora dos computadores, não poderíamos trazer um pouco disso? "

Trazer elementos de toque para nossas vidas digitais é exatamente o que ele e outros pesquisadores que trabalham com tecnologia tátil - ou baseada em toque - estão tentando fazer. O Prof. Brewster faz parte da Levitate, um projeto que visa criar um protótipo de um objeto levitando que os usuários podem alcançar e manipular tão facilmente como se fossem pixels digitais em uma tela, completo com feedback tátil.

Ultrassom

A ideia é usar ultrassom - a mesma tecnologia usada em sensores de carro para evitar que você bata na parede ao estacionar - para criar três efeitos diferentes. A primeira são as 'forças sensíveis' no ar, imitar a sensação do toque sem que haja um objeto físico presente. O segundo é conhecido como som paramétrico, onde um alto-falante pode emitir áudio altamente focado que é ouvido por apenas uma pessoa e não, por exemplo, a pessoa sentada ao lado deles. E o terceiro é o que dá nome ao projeto:levitação de pequenos objetos.

Agora a equipe está começando a reunir todos os três aspectos - toque, som, e levitação - com o objetivo de eventualmente tirá-los do mesmo sistema de alto-falantes de ultrassom.

O trabalho tem desafios. O professor Brewster e seus colegas levitaram várias pequenas contas de poliestireno na forma de um cubo que pode ser girado no ar em resposta a gestos. Adicionar essa interação com o cubo foi um desafio. "Você quer que os objetos possam mudar de forma ou deformar (quando alguém os empurra), "ele disse." Torna-se complexo permitir esses movimentos dinâmicos em resposta aos seus gestos. "

A sensação de toque surge quando as ondas de ultrassom de diferentes emissores se combinam em pontos focais que se movem de forma incrivelmente rápida, criando a ilusão de um objeto sólido no ar. A ideia é que se você estiver usando um fone de ouvido AR ou VR e vendo um objeto virtual na sua frente - ou interagindo com alguma combinação de pixels físicos como as contas de poliestireno do projeto Levitate - você também pode sentir o objeto ao interagir com ele .

Confidencial

Parte do motivo pelo qual nosso sentido do tato foi até agora negligenciado no reino digital é que é apenas mais difícil recriar o toque do que uma imagem ou um som. "Nossos dedos são tão sensíveis, nossa pele é tão sensível, é muito difícil fazer um hardware tão bom quanto o nosso quanto a nossa pele, "disse o professor Brewster." Então, muitas vezes, essas interações baseadas no toque são um pouco pobres. "

Quando você passa o dedo pela mesa, dizer, a superfície de sua pele se move para cima e para baixo, criando ondas que viajam através das camadas da pele e descem até os ossos. No caminho deles, eles atingem receptores mecânicos com nervos que disparam um sinal elétrico para o cérebro.

Dr. Tom Montenegro-Johnson e Dr. James Andrews, matemáticos aplicados da Universidade de Birmingham, REINO UNIDO, estão modelando esse processo - até o ponto em que o receptor envia um sinal ao cérebro - para ajudar a criar um feedback tátil mais realista.

"Se pudermos recriar a primeira parte desse processo o mais próximo possível, com nossos dispositivos táteis, o resto deve cuidar de si mesmo, "disse o Dr. Montenegro-Johnson.

Ele conseguiu tirar proveito de uma riqueza da matemática que já existe em uma área totalmente separada da ciência. "Quando começamos isso, notamos que a pele dos humanos é, num sentido, muito semelhante à pele da Terra, matematicamente falando, ", disse ele." Há um mapa quase um-para-um entre o que acontece em terremotos e o que acontece quando você esfrega o dedo levemente sobre uma superfície. "

A pesquisa faz parte do H-Reality, um projeto, como levitar, usando ultrassom para criar sensações de toque no ar. A ideia é usar esse novo modelo de toque para criar a próxima geração de haptics vestíveis - um dispositivo que você usa na mão que fornece feedback sobre a forma e a textura de objetos digitais.

Eliminação de bomba

A Dra. Montenegro-Johnson acredita que a aplicação mais difundida para esse tipo de tecnologia será os videogames. Mas existem outros, mais nicho, mas talvez mais valioso, formulários, também. Robôs de eliminação de bombas podem passar informações para um programa de computador que alimenta um dispositivo háptico vestível para a pessoa que o controla, por exemplo.

"Se você tem um braço de robô desarmando uma bomba, ou fazendo alguma operação delicada, e você está controlando por meio de uma interface de RV, agora seremos capazes de lhe dar um feedback de toque, "disse o Dr. Montenegro-Johnson.

Com objetos levitando que fornecem feedback de toque, os cientistas poderiam sentar em torno de um modelo de uma proteína flutuando no ar e manipulá-lo enquanto o discutem, ou os designers podem chegar e fazer alterações em seu trabalho em um modelo 3D real, não uma simulação de computador 2-D de um. Essa tecnologia também pode ser adicionada aos aparelhos que já usamos diariamente. "Você pode colocar a mão sobre o telefone e sentir o número de mensagens, "disse o Prof. Brewster.

À medida que computadores de todos os tamanhos invadem nossas vidas cada vez mais, trazer mais de nossos sentidos enriqueceria nossas interações com a tecnologia. "Em vez de apenas ter telas enormes e eu esfaquear um teclado com os dedos ... posso fazer muito mais do que isso, como um humano, "disse o Prof. Brewster." Por que meus dispositivos não prestam atenção? "