Naast beeld en geluid is haptiek een van de laagst hangende vruchten voor het creëren van onderdompeling in VR. Maar naast het gerommel dat we hebben in de VR-controllers van vandaag, is er nog veel andere meeslepende haptische technologie die nog op grote schaal moet worden toegepast.
Door de jaren heen heb ik het geluk gehad om een breed scala aan VR-haptische oplossingen te zien, variërend van 'verbazingwekkend maar onpraktisch' tot 'eenvoudig en op de een of andere manier onaangepast'. Hier is een blik op de vijf meest interessante haptische demo's die me de afgelopen vijf jaar zijn bijgebleven.
Een joystick die naar achteren duwt
Foto door Road to VR
Hoewel het misschien moeilijk voor te stellen is hoe sommige haptische technologieën mogelijk in een standaard paar VR-controllers zouden passen, lijkt de geforceerde feedback-joystick van Foldaway Haptics een uitstekende kandidaat.
In 2019 mocht ik het apparaat demonstreren, die de vorm aanneemt van een origami-achtige structuur die zichzelf in elke richting kan kantelen. Het bedrijf is erin geslaagd om het te laten werken als een gewone joystick voor duiminvoer, met als bijkomend voordeel dat het in elke richting tegen je duim kan duwen of trekken. En verder, wat normaal gesproken een enkele 'klik' is wanneer u op een thumbstick drukt voor invoer, kan een continue druk worden met variërende kracht, afhankelijk van de situatie.
Ik heb het prototype geprobeerd met een Vive-headset en een klein demospel dat Foldaway heeft gebouwd. In het spel zag ik een miniatuur cartoonboerderij voor me op heuphoogte; een paar verschillende dieren renden rond op de grond. Toen ik mijn hand uitstak om een dier te grijpen, duwde ik de duimstok naar beneden om het dier tussen mijn hand en duim te 'grijpen'. Toen ik het dier vastpakte, werd de thumbstick stijf (waarmee ik wist dat ik met succes iets had gegrepen).
Elk dier had iets andere haptische eigenschappen. Het varken was bijvoorbeeld een beetje 'squishy', waardoor ik mijn duim een beetje op de stok kon duwen. De pinguïn was 'harder' dus de thumbstick weerstond mijn duim veel meer. Als ik te hard knijp, zou de force-feedback het begeven en zou de thumbstick naar beneden zakken totdat ik loslaat (ik verwacht dat dit is om de motoren en het mechanisme te beschermen tegen beschadiging).
Mede-oprichter Marco Salerno vertelde me dat het huidige prototype in staat is om terug te duwen met twee Newton (ongeveer de kracht van twee appels die op je hand rusten), hoewel het haalbaar is om 15 Newton omhoog te duwen met een aantal verschillende ontwerpafwegingen.
Naast geforceerde feedback alleen in de op- en neerwaartse richting, kan de joystick zichzelf ook tegen uw vinger kantelen in plaats van alleen maar terug te duwen. Hierdoor kan richtingsinformatie via aanraking naar u worden overgebracht, wat een groot probleem is omdat de eenvoudige vibrerende haptiek in elke consumentencontroller (VR of anderszins) geen willekeurige richtingsinformatie kan overbrengen.
Directionele haptiek zoals het Foldaway-apparaat is vooral handig in vergelijking met gerommel, omdat ze een kracht in willekeurige richtingen kunnen aangeven, in plaats van eenvoudigweg een amplitude zonder specifieke positie of oriëntatie (wat alles is wat u krijgt met typisch gerommel).
Noem het 'duidelijk', maar dit is de eerste keer dat ik Go Touch VR's benadering van VR-haptiek heb gezien, die niets meer biedt dan een variabele kracht tegen de top van je vingertop met behulp van een plat stuk plastic dat naar achteren beweegt en vooruit met een kleine motor. Simpel en toch verrassend overtuigend. Het gevoel lijkt veel op wat je voelt als je je vinger tegen een plat oppervlak zoals een bureau drukt.
Typische controller-rumble is breed toepasbaar voor schietspellen waarbij je zou verwachten dat een wapen in je hand dendert. En toch vinden we in VR ook veel ervaringen waarbij je niet aan het fotograferen bent, maar in plaats daarvan objecten grijpt, aanraakt en manipuleert in VR die in het echte leven niet zouden trillen, waardoor het moeilijk is om rumble te gebruiken om zinvolle, directe feedback over te brengen .
Het is dat grijpen, aanraken en manipuleren waar de 'VR Touch'-haptiek van Go Touch VR hoopt uit te blinken. Gebaseerd op wat CEO Eric Vezzoli een haptische benadering van 'Real Contact Sensation' noemt, is VR Touch een eenvoudig, compact apparaat dat aan het uiteinde van je vingers wordt vastgemaakt en niets meer biedt dan een plastic kussentje dat verschillende niveaus van kracht tegen de bovenkant kan uitoefenen van uw vingertop.
Die kracht kan een verrassend meeslepend gevoel creëren door objecten met je vingers aan te raken en vast te pakken. In plaats van abstract gerommel, geeft VR Touch de illusie van objecten die rechtstreeks tegen je vingers worden gedrukt.
De Go Touch haptische oplossing is fundamenteel goedkoop gezien de manier waarop het werkt en het lijkt alsof het gemakkelijk zou kunnen worden gecombineerd met een paar VR-handschoenen, of als een enkele module die aan het uiteinde van je vinger zou worden vastgemaakt om haptiek en wat input te bieden in combinatie met vinger volgen.
Spelen met vuur en ijs
Foto door Road to VR
Iedereen weet dat de beste videogames altijd een lavaniveau en een ijsniveau hebben... in VR, wat als je ze zou kunnen voelen?
Ik heb in de loop van mijn VR-rapportage een paar verschillende thermische haptische apparaten geprobeerd, maar niets dat echt indruk op me maakte. Meestal zijn de effecten moeilijk waar te nemen omdat ze niet bijzonder warm of koud aanvoelen, en het duurt zo lang voordat ze worden geactiveerd dat het moeilijk is om de illusie te verkopen dat het effect wordt veroorzaakt door iets dat in de virtuele wereld gebeurt.
Ik heb deze week de ThermoReal thermo-elektrische huid mogen uitproberen op de Vive X Batch 2 demodag in San Francisco deze week en het heeft me ertoe gebracht om voor het eerst te geloven in de waarde van thermische haptiek. Dat is te danken aan drie dingen:
Wachttijd
ThermoReal - een thermo-elektrische generator gebaseerd op iets dat de Seebeck-effect- reageert indrukwekkend snel. Ik hield een prototype toverstok vast waarin de ThermoReal-huid was ingebed terwijl ik een video bekeek van een man die in een rivier springt. Op het moment dat hij in het water dook, voelde ik de toverstok koud worden. Een andere video toonde een auto die ontplofte en het hitte-effect trad bijna onmiddellijk in werking met heel weinig 'spin-up'-tijd. Houd het gedeelte 'thermische beeldvorming' van de clip hierboven in de gaten om te zien hoe snel het apparaat van temperatuur verandert.
Naast warm en koud kan het apparaat beide tegelijkertijd in de buurt doen, wat wordt ervaren als een versterkt 'pijn'-effect in vergelijking met alleen het gebruik van warmte.
Amplitude
Het is niet alleen de snelheid van het warme of koude effect, maar ook de omvang ervan. Ik was onder de indruk van hoe het apparaat zo snel zijn maximale niveau van kou kon bereiken.
Meer nog dan het koude-effect was het warmte-effect zo groot dat ik af en toe mijn greep op het ThermoReal-prototype moest loslaten; Ik was oprecht bezorgd dat het apparaat me zou kunnen verbranden. Ik vroeg een van de makers of er enig risico op letsel was en kreeg te horen dat het apparaat maar tot 4°C heter zou worden dan lichaamstemperatuur. Op basis van hoe warm het voelde, sta ik nog steeds sceptisch tegenover die bewering, hoewel het mogelijk is dat de... tarief van warmtetoename (in plaats van de gemeten temperatuur zelf) zou naar mijn hersenen een ernstiger gevoel van warmte kunnen signaleren; Ik ben geïnteresseerd om meer te weten te komen over de minimaal en maximaal mogelijke temperaturen van het apparaat.
Vormfactor
Foto door Road to VR
Thermo-elektrische generatoren zoals ThermoReal zijn niet nieuw. Wat nieuw is, zegt TEGway, is de vormfactor van hun apparaat. Het heeft de vorm van een flexibele, huidachtige reeks geleiders die kunnen worden gebogen en rond verschillende oppervlakken kunnen worden gewikkeld, waardoor het perfect zou kunnen zijn voor integratie in VR-controllers, handschoenen of zelfs pakken.
De eerste ThermoReal-demo die ik probeerde, was slechts een statische niet-VR-demo om te laten zien hoe snel de thermische huid van temperatuur kan veranderen en hoe dat voor inhoud kan worden geschreven. Tegen 2020 had het bedrijf bouwde de technologie in accessoires voor de armen, handen en een VR-headset.
Het bedrijf toonde een rudimentaire maar functionele VR-demo met behulp van de ThermoReal-ontwikkelkit met een HTC Vive. In de demo gooit een personage vuurballen of sneeuwballen naar je; de handschoenen aan elke hand zouden reageren met het juiste temperatuureffect, afhankelijk van welke werd gegooid en met welke hand je de bal blokkeerde. Als de vuurbal of sneeuwbal je in je gezicht raakt, voel je de temperatuur op je gezicht dankzij de op het voorhoofd gemonteerde haptische eenheid.
Foto door Road to VR
De demo demonstreerde ook een interessant haptisch effect dat, hoewel het gebruik maakte van temperatuurverschillen, iets anders uitstraalde dan alleen warm of koud. In de demo kon je een lichtschild op je hand uitbreiden dat de binnenkomende projectielen zou blokkeren en hun energie over het schild zou verspreiden. De haptiek van de handschoen en de mouw reageerde door snel af te wisselen tussen warm en koud, waardoor een 'kracht'-sensatie ontstond die echt interessant was; het gevoel van warm en koud dat zich snel over mijn arm verspreidde, creëerde een uniek gevoel dat kan worden gebruikt voor meer algemene haptische feedback dan alleen maar aan te geven welke dingen warm en koud zijn.
Hoewel de oplossing een zeer interessante nieuwe dimensie van haptische sensaties voor VR bood, is het over het algemeen een niet-starter voor wijdverbreide acceptatie om te verwachten dat gebruikers extra accessoires vastmaken wanneer ze in VR springen. Zoals ik destijds concludeerde: "het is duidelijk dat thermische haptiek veel meer haalbaar zou zijn als het zou worden geïntegreerd in de dingen die VR-gebruikers al vasthouden of dragen (zoals controllers en headsets). Een afzonderlijk 'draagbaar' accessoire van ThermoReal zou waarschijnlijk worden verbannen naar niet-consumententoepassingen zoals training, revalidatie, simulatie en misschien buitenshuis VR-attracties."
