Тактильное устройство создаёт виртуальные текстуры!
Учёные из Калифорнийского Университета Витерби разработали метод создания точных копий реальных текстур в VR!
Исследование было опубликовано в отделении «Тактильных Операций» Института Инженеров Электротехники и Электроники Калифорнийского Университета Витерби (IEEE USC Viterbi), ответственными за изобретение были кандидаты наук в области вычислительной техники Ши Хань Лю, Миань Люнь Жень и Мэтью Фонтейн, а также доцент Стефанос Николадис, лауреат стипендии USC Viterbi WiSE в сфере информатики.
Новое устройство использует так называемый «алгоритм предпочтения»: система использует человеческую способность оператора различать детали разных реальных предметов. Компьютер использует человека, как инструмент, и с его помощью настраивает виртуальные аналоги текстур.
«Мы велели операторам сравнивать ощущения между реальной и виртуальной текстурой,» - объясняет Лю, первый автор изобретения, - «После этого аппарат начинает циклично обновлять виртуальную модель, пока она в конце концов не станет точно совпадать с настоящей.»
По словам Фонтейн, впервые у них появилась эта идея на паре «Haptic Interfaces and Virtual Environments» («Тактильные Интерфейсы и Виртуальные Условия») осенью 2019 года, которую преподавала доцент Хэзер Колбертсон. Компания студентов позаимствовали идею приложения Picbreeder, позволяющего снова и снова генерировать изображения на основе запроса пользователя до получения желаемого результата. «Мы подумали, что если то же самое можно было бы применить к текстурам?» - вспоминает Фонтейн.
Разработка этого изобретения выходит как нельзя вовремя, ведь на рынке сейчас назревает большой спрос на достоверные виртуальные текстуры. Тактильные технологии внедряются везде - будь то компьютерные игры или индустрия моды, и существующие базы данных могут быть значительно дополнены такими новыми материалами.
«Сейчас популярность тактильных устройств растёт и в видео-играх, и в моде, и, например, в хирургических симуляциях,» - говорит Лю, - «Даже в повседневной жизни мы начинаем видеть, что такие устройства становятся всё более популярными. Например, в играх от первого лица вы действительно почувствуете, будто по-настоящему взаимодействуете с окружением!»
«Хирургическая практика – это, определённо, та область, в которой требуется максимальная реалистичность текстур и очень хороший тактильный отклик,» - добавил Лю, - «Также в области моды необходимы очень качественные текстуры на этапе разработки перед тем, как готовые модели отправятся на фабрики.»
По мнению Лю, в будущем в индустрии моделинга настоящие ткани могут оказаться вовсе не нужны. Многие вещи в нашей жизни настолько интуитивны, что в скором времени нам достаточно будет взглянуть на фотографию, чтобы воссоздать текстуру в воображении, а в настоящей ткани перед нами уже не будет необходимости.
«Когда мы видим стол, мы можем представить, какой он будет на ощупь, когда мы к нему прикоснёмся,» - говорит Лю, - «используя такие же знания, наши пользователи могут получить тактильный отклик о разных текстурах и выбрать тот, который больше всего подходит.»
Раньше Лю уже занимался иммерсивными технологиями, только не тактильным откликом, а звуком. Его идеей было создание подходящего звука при соприкосновении виртуального объекта и инструмента, который «держит» пользователь – так объект становился более реалистичным. «Когда мы взаимодействуем с виртуальной средой с помощью инструмента, тактильный отклик – это только один из механизмов воздействия, один из способов сенсорной обратной связи,» - говорит Лю, - «звук – совсем другой способ связаться с пользователем, и оба этих канала очень важны.»