Ультра-ощущения: Кое-что из ниоткуда
Осязание — одно из чувств, которые практически не задействованы в обычном нашем взаимодействии с компьютером. Конечно, существуют всевозможные устройства «виртуальной реальности», мы даже рассказывали об их работе («Максимальное погружение»). То и дело создаются всевозможные перчатки, нашпигованные электроникой и позволяющие пощупать виртуальные объекты («Осязание на расстоянии»). Но ведь можно обойтись и без этих дополнительных гаджетов!
По крайней мере, если воспользоваться свежей разработкой японских ученых во главе с Такаюки Ивамото (Takayuki Iwamoto), которые сумели использовать для этой же цели сфокусированный ультразвук. Изобретатели обещают уже в ближайшее время поставить свое детище на коммерческие рельсы.
Действительно, с распространением современных мультимедийных технологий мы все шире используем зрение и слух, общаясь с компьютером и приложениями. Однако тактильная информация по-прежнему остается «за бортом» этого процесса. Тем соблазнительней для производителей периферийных устройств создать гаджет, который, наконец, произведет революцию и сможет в полной мере использовать осязание. Многочисленные попытки создать вибрирующие джойстики и мыши пока что неспособны совершить такие радикальные перемены.
Но вот устройство Такаюки Ивамоты уже похоже на нечто в этом роде, ведь, во-первых, оно создает абсолютно реалистические и многообразные осязательные ощущения, а во-вторых, от игрока не требуется никаких дополнительных гаджетов и сложных датчиков на руках. Достаточно оснастить сам компьютер дополнительным устройством, способным испускать модулированные ультразвуковые колебания.
Вспомним, что звук — это колебания воздушной среды, волны, распространяющиеся в атмосфере, причем наше ухо различает колебания только в диапазоне, в среднем, от 20 до 20 тыс. Гц. Колебания ниже этой частоты называются инфразвуком, а выше — ультразвуком (его различают многие другие животные, а наше ухо может ощущать его, как неприятное давление на перепонку). Такие волны представляют собой упругое сжатие участка воздуха, а значит, сумев сфокусировать несколько ультразвуковых волн, мы получим в фокальной точке своего рода «сгущение», вполне ощутимое на ощупь. Примерно так.
Созданный группой Ивамоты прототип включает соединенную с компьютером видеокамеру, которая отслеживает движение руки пользователя и позволяет смещать фокальную точку генераторов ультразвука. В результате получается ощущение, что ладонь движется по поверхности объекта. Пока что вполне это удается только в вертикальной проекции, но ученые заявляют, что для них доработать прототип — дело времени. Тем более что они получили уже несколько предложений от производителей, готовых финансировать их разработку.
Впрочем, пока что практическое применение изобретения ограничено, поскольку таким образом сложно получить совершенно твердые предметы — слишком уж большая энергия требуется, чтобы сжать воздух таким образом. И как справиться с этой проблемой, совершенно неясно, поскольку достаточно мощные ультразвуковые колебания вызывают боли в ухе.
По публикации BBC