O desempenho e o realismo da tecnologia de realidade virtual (VR) melhoraram significativamente na última década, permitindo que os usuários mergulhem no conteúdo digital de maneiras que antes eram inacessíveis. A tecnologia provavelmente continuará a evoluir nos próximos anos, introduzindo recursos e componentes adicionais que envolvem ainda mais os cinco sentidos.

Pesquisadores da Westlake University, do Westlake Institute for Advanced Study e de outras universidades na China criaram recentemente um novo dispositivo háptico que pode aumentar a fidelidade e o realismo das experiências virtuais. Este dispositivo, apresentado na Nature Machine Intelligence , é parcialmente inspirado na arte asiática do origami .

“Estou sempre interessado em tópicos de tendências, não apenas da academia, mas também dos setores da indústria”, disse Hanqing Jiang, um dos pesquisadores que realizou o estudo. "Desde 2019, acompanho os mais recentes avanços tecnológicos nas áreas de AR/VR. Além das percepções visuais e de áudio, a sensação mecânica, especificamente o toque, é um componente importante, mas ainda está ausente nas tecnologias existentes."

O principal objetivo do trabalho recente de Jiang e seus colegas era criar um dispositivo háptico que permitisse aos usuários detectar também a rigidez dos objetos que encontram em ambientes virtuais. Para fazer isso, a equipe se inspirou no origami, a arte de dobrar papel para criar formas ou figuras 3D específicas.

“Quando eu estava na Arizona State University, meu grupo estudou origami curvo e o usou para ajustar a rigidez em 2020”, disse Jiang. "Este trabalho nos inspirou a combinar o origami e o metaverso. Não tínhamos planos detalhados sobre como fazê-lo funcionar naquela época. Depois que entrei na Westlake University em 2021, ganhei largura de banda para expandir muito meu próprio grupo, incluindo mecânica engenheiros e engenheiros elétricos e criaram um plano detalhado para replicar a sensação mecânica ativa usando origami curvo para o metaverso."

O dispositivo curvo baseado em origami criado por Jiang e seus colegas permite que os usuários sintam sensações semelhantes às que sentiriam se estivessem tocando diferentes objetos na vida real, replicando a suavidade ou rigidez desses objetos, bem como qualquer sensação tátil positiva ou negativa. sensações. Comparado a outros dispositivos hápticos introduzidos no passado, esse sistema pode permitir que os humanos tenham experiências relacionadas ao toque enquanto interagem ativamente com objetos em ambientes virtuais, em vez de simplesmente produzir sensações táteis quando suas mãos estão paradas.

O dispositivo pode ser facilmente sincronizado com conteúdo VR específico para produzir sensações táteis perfeitamente cronometradas e mudar o que os usuários percebem quando estão interagindo com diferentes objetos ou ambientes. Além de reproduzir o que os humanos podem sentir ao tocar em objetos mais duros ou macios, pode criar sensações de esmagamento por parte do usuário.

"O principal componente do nosso sistema é um painel de origami curvo", explicou Jiang. “Para alterar a rigidez simultaneamente com as cenas nos ambientes VR/AR, motores são usados ??para alterar os ângulos entre os painéis de origami. Atingimos o que pode ser chamado de 'sensação mecânica ativa'. No passado, as tecnologias dominantes usavam a vibração para replicar a sensação de toque, que é passiva. No entanto, nós, humanos, usamos a sensação ativa para interagir com os ambientes físicos e nosso sistema poderia refletir melhor isso."

Até agora, os pesquisadores avaliaram seu dispositivo em uma série de testes preliminares, avaliando sua capacidade de criar experiências táteis imersivas. Seus resultados sugerem que superou outros dispositivos hápticos existentes que utilizam principalmente a vibração para produzir sensações táteis.

No futuro, seu design exclusivo baseado em origami pode ser usado para aprimorar ainda mais o desempenho da tecnologia VR. Enquanto isso, Jiang e sua equipe planejam continuar trabalhando em seu dispositivo para recriar efetivamente outras sensações táteis.

"Agora planejamos trazer sensações multimodais, incluindo toque ativo, textura, temperatura, etc.", acrescentou Jiang.